A máquina de papel é composta por centenas de rolos e cilindros, fixados em uma estrutura de grande porte, acionados por motores e redutores. Além disso, possui uma porção de eixos, polias e correias que permitem a movimentação necessária.
Sua assinatura vibracional é composta pela vibração desses vários componentes, o que pode complexificar a análise e a detecção de possíveis falhas. Por exemplo, um rolo pode apresentar níveis elevados de vibração ocasionados pelo mal funcionamento de outro componente, o que dificulta a determinação da causa. Por isso, o analista precisa ter dados da máquina como um todo e conhecer os principais sinais de falha desse ativo.
Neste caso, além das falhas comuns aos equipamentos rotativos como folgas, desalinhamentos e desbalanceamentos, a máquina de papel pode apresentar alguns problemas bem específicos.
Falhas comuns em máquinas de papel
As falhas específicas desses ativos estão ligadas aos seus componentes e ao seu funcionamento. Os problemas mais comuns são, desse modo, relacionados aos rolos, acionadores, feltros e telas, à estrutura e ao processo em si.
Na questão estrutural, as máquinas de papel podem apresentar problemas como ressonância e rigidez inadequada. Muitas vezes, essas falhas podem ter como origem uma instalação incorreta ou, até mesmo, ser consequência de erros na lubrificação.
Em relação ao processo, os principais defeitos são: a flutuação de pressão nas prensas, variações de espessura do papel e as condições inadequadas de funcionamento como variação de velocidade, pressão etc. Esses problemas podem ser consequência de erros na configuração da máquina ou, então, podem ser ocasionados por outros problemas como uma falha em um componente. Assim, em se tratando de componentes, os principais problemas são:
Problemas em rolos
Os rolos estão sujeitos às típicas falhas de componentes rotativos, sendo as mais comuns relacionadas à qualidade da sua superfície e ao seu alinhamento. Em destaque, tem-se as seguintes falhas:
- Defeito nos Rolamentos
- Excentricidade Geométrica (ou achatamento)
- Empenamento das Pontas de Eixo
- Deterioração do Revestimento
- Ovalização / Ondulação da Superfície
Defeitos em acionadores
Estes componentes tendem a apresentar, principalmente, problemas elétricos nos motores e na alimentação. Mas, além desses, é possível encontrar falhas mecânicas e defeitos na transmissão (seja nas engrenagens, nos eixos cardans etc.).
Problemas em feltros e telas
As falhas nos feltros e telas podem apresentar-se como defeitos nas bordas, emendas ou variações de espessura. E, apesar de parecerem falhas simples, são responsáveis por grandes perdas da produtividade na produção de papel e celulose.
Detecção de falhas em máquinas de papel
Para ficar atento ao surgimento dos diferentes modos de falha é importante que a equipe de manutenção conte com um monitoramento contínuo da condição do equipamento. O uso de sensores de vibração fixados aos componentes de interesse é, portanto, uma solução para a garantia de produtividade da planta. Através dos sinais coletados, é possível detectar e identificar a evolução falhas de forma a prevenir paradas indesejadas.
Conheça mais sobre as análises: Análise espectral: como aplicar em ativos industriais (dynamox.net)
Confira um caso real de detecção de falha com a tecnologia Dynamox:
Dynamox identifica falha em cilindro secador de máquina de papel
O monitoramento do cilindro secador de máquina de papel com sensores de vibração e temperatura da Dynamox permitiu a detecção de uma falha que poderia causar uma parada não planejada se não fosse detectada.
Nas imagens abaixo, é possível observar o espectro de vibração em velocidade mostrando a falha e sua severidade:
De forma complementar, analisou-se o gráfico de autocorrelação da forma de onda, permitindo acompanhar a distribuição do defeito sobre o rolamento:
Com a detecção da falha, programou-se a manutenção do ativo para um momento oportuno. Assim, com a troca preventiva, a máquina ficou parada por 6 horas. Em uma ação corretiva, o tempo seria de 15 horas. Evitando-se a perda de 76,5 toneladas de papel. O monitoramento seguiu e observou-se diminuição nos níveis vibracionais, o que comprova a ação no momento certo.
Leia o caso completo: Dynamox identifica falha em cilindro secador de máquina de papel