PROBLEMAS E SOLUÇÕES NA MANUTENÇÃO DE MOTORES DIESEL DE ALTA ROTAÇÃO CC(EN) André Luiz Brucks Vinn, MSc Arsnl d Mrinh do Rio d Jniro E-mil: vinn@mrj.mr.mil.br RESUMO No início do século XXI, otimizção d mnutnção d motors Disl d lt rotção ind é um dsfio, m função d grnd complxidd dsts máquins. Nss contxto, plicção ftiv d filosofi d mnutnção prditiv ind é bstnt incipint, já qu, mbor promissors do ponto d vist d rdução potncil dos custos d mnutnção, tnto nális cústic como nális d vibrçõs, qu são s mis podross técnics prditivs, ind crcm, no cso dos motors Disl, d studos psquiss qu s primorm ponto d tornr su utilizção rl tão ficz como sprdo. Por outro ldo, mnutnção prvntiv ind é, n prátic, tividd qu consom mior prt do tmpo ns oficins d médio grnd port, no mundo intiro, ddicds motors Disl, ms os lvdos custos d mão-d-obr, principlmnt, d sobrsslnts, tornm ncssário minimizr sts custos pr otimizção d mnutnção. A bsorção d técnics d mnutnção prditiv dntro d um plno d mnutnção prvntiv é um possibilidd concrt d solução pr prnt oposição ntr sts dus filosofis d mnutnção, lém d fcilitr qubr d prdigm m dirção à plicção futur d prditiv. A técnic prditiv d inspção visul por boroscópio, por xmplo, pod sr utilizd pr priorizr ntr motors Disl qu ncssitm sofrr mnutnção prvntiv. Isto é importnt, por xmplo, qundo não s dsj prlisr simultnmnt mis d um Nvio cujos motors Disl ncssitm d mnutnção prvntiv, como ocorr por vzs n MB (Mrinh do Brsil). Nst rtigo srá rlizd um nális qulittiv quntittiv ds técnics d mnutnção prvntiv prditiv plicds os motors Disl d lt rotção d MB. ABSTRACT In th bginning of th 2 st cntury th optimiztion of high-spd Disl ngins mintnnc is still chllnging, bcus of th complxity of such mchins. In this contxt, th ffctiv ppliction of productiv mintnnc is still incipint. It hppns bcus th most powrful productiv tchniqus, which r vibrtion nd coustic nlyss, yt rquir study nd rsrch, in th cs of Disl ngins, in ordr to chiv n ctul, prcticl ppliction s usful s xpctd from usrs. On th othr hnd, th prvntiv mintnnc rmins, in prctic, s th most importnt ctivity crrid out by mdium nd big siz Disl ngins workshops ll ovr th world. Howvr, th high costs of lbor nd spr prts involvd in this typ of mintnnc mk it ncssry to minimiz such costs for mintnnc optimiztion.
Th inclusion of productiv tchniqus in prvntiv mintnnc pln is possibility of solving th pprnt opposition btwn ths two typs of mintnnc. Also, it hlps compnis to gt usd to th productiv mintnnc. For instnc, th tchniqu of visul inspction through boroscops my b usd for slcting Disl ngin to b submittd to top ovrhul. This is importnt whn it is not possibl or convnint to stop mor thn on ship whos ngins nd to b ovrhuld, s it hppns somtims in Brzilin Nvy. In this ppr, both qulittiv nd quntittiv nlyss will b crrid out for prvntiv nd productiv mintnnc of high-spd Disl ngins usd by Brzilin Nvy.. INTRODUÇÃO TIPOS DE MANUTENÇÃO Embor lguns utors (Krdc t l, 2002) rconhçm xistênci d té sis tipos básicos d mnutnção, os tipos mis comumnt usdos comprdos ntr si são pns três: mnutnção corrtiv, prvntiv prditiv. N corrtiv, máquin é simplsmnt post funcionr té qu ocorr um flh qu intrromp su funcionmnto. Est tipo d mnutnção é dqudo situçõs m qu xistm máquins duplicds pr um msmo procsso. Nst cso, prd d um máquin durnt su prd pr mnutnção corrtiv não é significtiv, podndo-s utilizr s máquins sobrsslnts m substituição à dfituos. Os Nvios d Mrinh do Brsil (MB), como os d outrs mrinhs, muits vzs possum sus instlçõs d propulsão grção d nrgi bsds m motors Disl dotds d duplicidd, rdundânci qu prmitiri, num nális suprficil, concluir pl dqução d mnutnção corrtiv. Contudo, lvd confibilidd qu s spr d um nvio d gurr fz com qu mnutnção corrtiv não sj dqud nst cso. A mnutnção prvntiv é rlizd intrvlos fixos, qu vidntmnt dvm sr mnors qu o TMEF (tmpo médio ntr flhs). Est tipo d mnutnção é plicdo situçõs m qu intrrupção d um máquin pr um mnutnção não prvist (isto é, mnutnção corrtiv) implic m prjuízo ou inconvniênci. A mnutnção prvntiv não só é dqud os motors Disl utilizdos n MB, grntindo confibilidd ncssári pr os msmos, como tmbém é ftivmnt o tipo d mnutnção mis utilizdo, tnto nos motors d propulsão como nos d grção d nrgi. Já mnutnção prditiv é mis sofisticd qu s ntriors, conform Vinn (2004), sndo rlizd xtmnt qundo ncssário, nm nts nm dpois. Pr qu isto sj possívl, prssupõ-s o compnhmnto constnt ds condiçõs d funcionmnto ds máquins, o qu é consguido pl utilizção d snsors propridos (tis como clrômtros, trmômtros trnsdutors d prssão) sistms d procssmnto d sinis (tis como microcomputdors). O procssmnto dos sinis pr plicção d mnutnção prditiv motors Disl ind crc d prfiçomnto, como srá visto mis dint, ms Tbl, qu compr os custos nuis dos tipos d mnutnção, dptd d Krdc t l (2002), mostr qu prditiv ind é o idl lcnçr, pois rqur tmbém um qubr d prdigm pr su plicção. Assim, mnutnção corrtiv pod tr um custo nul suprior o dobro do custo nul d um bom sistm d mnutnção prditiv.
Tbl Custos nuis dos três tipos d mnutnção TIPO DE MANUTENÇÃO CUSTO US$/HP/ANO Corrtiv 7 8 Prvntiv 3 Prditiv 7 9 Finlizndo st itm, cb obsrvr qu os tipos d mnutnção prsntdos não são totlmnt stnqus, já qu um bom bnco d ddos, formdo com crto tmpo d plicção d mnutnção prvntiv, é muito útil pr nális d tndêncis pr o stblcimnto do momnto crto d tur n máquin, ssênci d prditiv. 2. APLICAÇÃO DA MANUTENÇÃO PREDITIVA A MOTORES DIESEL Existm divrss técnics (Krdc t l, 2002) qu prmitm plicção d Mnutnção Prditiv máquins quipmntos. Dsts, s mis proprids os motors Disl são inspção visul, nális d ólo lubrificnt, nális cústic nális d vibrçõs. 2. Inspção visul É um técnic bstnt útil, por prmitir vlição dirt d importnts prts móvis dos motors, tis como os pistõs s cmiss d cilindro. Su vntgm é qu, com utilizção do boroscópio, inspção do motor pod sr fit com um dsmontgm pns prcil (normlmnt bst rtirr s válvuls d injção pr introdução do instrumnto), o qu rprsnt conomi d sobrsslnts mão-d-obr m rlção às inspçõs trdicionis, ns quis é ncssário rtirr, no mínimo, o(s) cbçot(s). A dsvntgm é qu inspção com boroscópio não pod sr fit com o motor m movimnto. Além disso, os mlhors rsultdos dst técnic só são obtidos qundo plicd por profissionis xprints. 2.2 Anális do Ólo Lubrificnt Consist m lvntr s principis crctrístics físico-químics do ólo lubrificnt do motor, tis como viscosidd, cidz totl bsicidd totl, tmbém concntrção d prtículs mtálics prsnts no ólo. A vntgm dst técnic é forncr informçõs qu não podm sr obtids por outrs, tis como um possívl contminção do ólo lubrificnt do motor por águ ou combustívl, ou ind um xcssivo númro d hors d uso do ólo, trduzido plo umnto d cidz totl (TAN -Totl Acid Numbr) pl rdução d bsicidd totl (TBN Totl Bs Numbr), um vz qu, com o motor m funcionmnto, os ditivos básicos vão sndo consumidos n nutrlizção dos ácidos grdos durnt combustão. Outr vntgm d nális d ólo lubrificnt m motors Disl é prmitir o conhcimnto d concntrção d mtis porvntur prsnts no ólo, tis como frro, stnho, mgnésio, silício outros.
A principl dsvntgm d nális d ólo lubrificnt lém d dmor n obtnção dos rsultdos d nális ds mostrs d ólo é qu os fbricnts (como por xmplo lmã MTU, fbricnt d motors Disl d lt rotção dominnt no mrcdo rprsntdo pl MB) normlmnt não informm os vlors máximos dmissívis d concntrção d prtículs mtálics no ólo, o qu dificult implmntção d Progrms d Mnutnção Prditiv. A rzão d não-informção suprcitd é comrcil, já qu s vnds d sobrsslnts figurm ntr s principis fonts d lucro dos fbricnts d motors, implmntção d Progrms d Mnutnção Prditiv pod implicr n rdução ds vnds d sobrsslnts médio longo przos. Portnto, cb o próprio intrssdo formr, o longo do tmpo, bncos d ddos qu prmitm dtrminr os vlors máximos dmissívis, prtir d divrss náliss spctrométrics d ólo lubrificnt, rlizds pr cd tipo d motor plicção. 2.3 Anális Acústic Consist m monitorr condição d funcionmnto d um motor Disl trvés d mdição procssmnto dos sinis cústicos mitidos pl máquin. A riquz ds informçõs rspito ds condiçõs d funcionmnto d um motor Disl qu podm sr obtids prtir d nális cústic xplic grnd quntidd d studos psquiss hoj lvdos cbo nst promissor cmpo d psquis. A nális cústic nális d vibrçõs, qu srá comntd sguir, prmitm não pns idntificr vntuis problms nos motors Disl, como tmbém dignosticá-los, isto é, pontr sus cuss primáris, como flhs nos injtors d combustívl, folgs xcssivs m componnts, dsblncmnto outros. Não obstnt, m um importnt ár d intrss dst studo, qu são os motors Disl mrítimos, ind xistm dificuldds prátics n plicção d nális cústic, ligds à influênci cústic d outros motors ou quipmntos funcionndo simultnmnt n msm prç d máquins o próprio posicionmnto dos microfons. 2.4 Anális d Vibrçõs É mis importnt trdicionl técnic d mnutnção prditiv. É intuitivo qu vibrção xcssiv rprsnt um indício d mu funcionmnto m qulqur máquin, os motors Disl não são xcção. A nális d vibrçõs é técnic prditiv mis podros no cso dos motors Disl, prmitindo dtctr dignosticr divrsos tipos d problms nos motors, tis como dsblncmnto, dslinhmnto, dsgst (por umnto d folg) m ngrngns mncis, dfitos nos clços, dficiêncis nos injtors d combustívl outros. Ms ind xistm obstáculos suprr n nális d vibrçõs m motors Disl, tis como scolh corrt dos pontos d mdição dos sinis; o custo dos snsors; s intrfrêncis, nos sinis vibrtórios, do mio (outrs máquins motors, struturs, tc.); implntção d um strutur grncil qu prmit corrt utilizção d técnic o
fto d qu crtos vntos, nos motors Disl são, lém d trnsints, tnudos nqunto s propgm o longo do motor, como é o cso típico d injção d combustívl. 3. APLICAÇÃO DA MANUTENÇÃO PREVENTIVA A MOTORES DIESEL Do itm ntrior, fic clro o norm potncil d Mnutnção Prditiv, tmbém no cso dos motors Disl, o qu xplic os importnts invstimntos m studos psquiss spcilmnt nos csos ds técnics d náliss cústic d vibrçõs m ndmnto nst ár, m divrss Univrsidds cntros d psquiss no mundo intiro. Existm tmbém plicçõs concrts bm sucdids d Mnutnção Prditiv motors Disl, como é o cso d Mrinh chiln, or m studo pl MB com o objtivo d dptr o sistm m vigor nqul pís às prticulridds ds nosss ncssidds. Ms o fto é qu, d cordo com sttístics prsntds no sítio do Ministério do Trblho dos EUA n Intrnt, Mnutnção Prvntiv continu sndo tividd qu consom mior prt do tmpo ns oficins d médio grnd port, no mundo intiro, ddicds motors Disl, como é o cso d Oficin d Motors do AMRJ (Arsnl d Mrinh do Rio d Jniro). Portnto, prsntm vntjos rlção custo-bnfício os studos, como o prsntdo sguir, qu propicim rdução dos lvdos custos d mão-d-obr, principlmnt, d sobrsslnts nvolvidos n plicção d Mnutnção Prvntiv os motors Disl. 3. O concito d mnutnção dos fbricnts d motors Disl Outro fto d grnd rlvânci pr dqud mnutnção dos motors Disl é qu os fbricnts dos motors utilizm ftivmnt um concito d mnutnção pr sus motors qu é fundmntlmnt bsdo no concito d Mnutnção Prvntiv. Um xmplo típico é filosofi d mnutnção prvntiv d MTU, constnt d su publicção técnic (2006) rspito do motor séri V 4000. Dst form, os vnços prmitidos pl Mnutnção Prditiv são bm-vindos, ms o qu xist ftivmnt, qundo s dquir um motor Disl (d msm form qu ocorr n compr d um utomóvl prticulr) é um plno d Mnutnção Prvntiv. A confibilidd do motor Disl é o rsultdo d divrss çõs dcisõs. E ntr ls um ds mis importnts é o corrto cumprimnto do plno d mnutnção prvntiv. 3.2 Dtlhmnto do Concito A miori dos fbricnts d motors Disl utiliz um concito d mnutnção prvntiv pr os quipmntos, bsdo m trblhos d complxidd crscnt srm rlizdos nos motors à mdid m qu umnt su númro d hors d funcionmnto, dsd s simpls trocs d ólo lubrificnt filtros té rvisão grl ( mjor ovrhul, chmd d rvisão W6 nos motors MTU) no cso d lguns fbricnts, ou complt substituição do motor, no cso d outros fbricnts, pssndo nts pl rvisão prcil ( top ovrhul, chmd d rvisão W5 nos motors MTU).
Em grl, os trblhos iniciis, d mnor complxidd (rvisõs W W4), podm sr rlizdos plo próprio pssol d bordo, nqunto s rvisõs prcil grl, d mior complxidd, dvm sr rlizds por um oficin spcilizd m motors Disl, qu disponh d pssol trindo, ds frrmnts quipmntos spciis dqudos d documntção técnic ncssári pr corrt rlizção dos trblhos. Pss ntão mrcr considrção, n Mnutnção Prvntiv d Motors Disl, qustão d disponibilidd d oficins spcilizds, lém d mr qustão d custos. Como dito ntriormnt, confibilidd d um motor Disl é o rsultdo d um séri d dcisõs çõs rltivs à su mnutnção, s quis são implmntds m divrsos momntos d vid útil do quipmnto. Prc intrssnt, ntão, studr volução d confibilidd dos quipmntos o longo d su vid útil, fim d s vrificr qu çõs/dcisõs podrim contribuir pr o umnto d tl confibilidd, dntro do contxto vignt, prdominntmnt mrcdo plos Plnos d Mnutnção Prvntiv pré-stblcidos plos fbricnts pl scssz d rcursos finnciros. 3.3 Tori d Confibilidd: A Tx d Flh A tx d flh h(t) vr Hytr (995) Mkr Escobr (998), por xmplo rprsnt chnc d um componnt ou quipmnto, qu não flhou té o tmpo t, flhr rpntinmnt. El tmbém é conhcid como função ou tx d risco, sndo dfinid mtmticmnt como: f ( t) h( t) = () F( t) ond f(t) é função d dnsidd probbilístic do tmpo T d flh do componnt ou quipmnto, F(t) é função distribuição cumultiv d T, ou sj, F(t) = P(T t). A Equção (), cim, foi obtid d dfinição d h(t), m qu s tm: P( t < T t + t / T > t) P( t < T t + t) h( t) = lim t 0 = lim t 0 t P( T > t). t F( t + t) F( t) F'( t) f ( t) = lim t 0. = = t F( t) F( t) F( t) = A tx d flh m máquins incluindo os motors Disl, conform informdo pl MTU, por xmplo, m su circulr (2003) No. 04-03/A0 qundo plotd m função do tmpo, prsnt o spcto d bnhir ilustrdo n figur bixo. h(t) Mortlidd Flhs Flhs por Infntil Altóris Dsgst A B C t
Figur Curv d tx d flh com spcto d bnhir É intrssnt obsrvr qu curv d mortlidd do sr humno tmbém sgu o spcto d bnhir prsntdo cim. Inicilmnt, n rgião A, corrspondnt à mortlidd infntil no sr humno, tx d flh é lt, m função ds flhs n fbricção d pçs ou n montgm d componnts, no cso d máquins motors Disl, o msmo ocorrndo com os dfitos congênitos no cso do sr humno. Porém, tndo rsistido tingido o tmpo corrspondnt à rgião B, é rltivmnt bix ( proximdmnt constnt) tx d flh nst prt médi d curv, ond s flhs ocorrm m função d fnômnos ltórios, como por xmplo vrição ltóri d tnsão d limntção d um lâmpd, qu pod vir quimá-l. Finlmnt, pssdo o tmpo corrspondnt tingid prt C d curv, ocorrm flhs plo dsgst nturl ds pçs componnts ds máquins, tmbém s morts por vlhic nos srs humnos, com um tx d flh crscnt no tmpo. Surg, ntão, rlvnt qustão: Qu dcisõs podm sr tomds, no cso spcífico d mnutnção dos motors Disl, d modo umntr su confibilidd, dntro d cd um dos 3 príodos distintos d su vid útil, m função d tx d flh? 3.4 Prt A d curv d tx d flh: A mortlidd infntil s bncds d tsts d motors Disl Alguns fbricnts d motors, lvndo m cont rltivmnt lt tx d flh no início d vid útil dvido, como já citdo, possívis flhs n fbricção montgm d componnts, rros m procdimntos d inspção outros prvêm tsts dos motors m um bncd proprid, logo pós su montgm, nts d instlção bordo. A vntgm dsts tsts é suprr prt A inicil d curv suprcitd nts d su ftiv utilizção bordo, qul já comç n prt B d curv, ond tx d flh é rltivmnt bix. Bsicmnt, são rlizdos, com os motors Disl m bncd, dois tipos principis d tsts. Inicilmnt, o motor é submtido um umnto lnto grdul d su rotção crg procsso chmdo d mcimnto (running in) té tingir potênci nominl. Postriormnt, é rlizdo um tst mis rigoroso, ond o motor é submtido um sobrcrg controld (normlmnt d 5 5% d potênci nominl), dtrmind plo fbricnt, no procsso chmdo d tsts d citção. Por su importânci, os tsts d citção costumm sr compnhdos por um rprsntnt do clint tipicmnt, o Chf d Máquins do Nvio ond o motor srá instldo, no cso d MB. S o motor Disl consgu suprr sts tsts, qu dmorm váris hors d funcionmnto m difrnts condiçõs d crg, um bo confibilidd stá ssgurd por um tmpo considrávl (corrspondnt à xtnsão d prt B d curv).
Outr vntgm dos tsts m bncd é prmitir snr com rpidz (dvido à mior fcilidd d csso o motor n bncd do qu qundo instldo bordo) os pqunos problms (normlmnt, vzmntos pqunos justs no sistm d combustívl) qu costumm prcr nos motors m sus primirs hors d funcionmnto. O problm pr um oficin d motors Disl qu rliz rvisão grl m motors como é o cso d Oficin d Motors do AMRJ é qu sri xtrmmnt custoso nvir os motors pr tst ns instlçõs do fbricnt, m função ds distâncis nvolvids. Pr motors MTU d submrinos, por xmplo, s instlçõs proprids só strim disponívis n Almnh. E pr motors PAXMAN, somnt n Ingltrr. A dcisão tomd pl MB há vários nos foi d invstir rcursos qu prmitm hoj à bncd d tsts d Oficin d Motors do AMRJ sr únic n Améric do Sul cpcitd tstr motors MTU d submrinos, tndo tstdo com sucsso os motors do submrino rgntino Snt Cruz dos submrinos Tmoio Timbir d MB. Além disso, Oficin d Motors do AMRJ, d cordo com dcisão d MB d dptr su bncd d tsts (projtd pr rcbr pns motors MTU d nvios d suprfíci) pr tstr o mior númro possívl d motors, já tstou tmbém com sucsso, pós s modificçõs ncssáris, motors ds mrcs PAXMAN, Cummins Scni. 3.5 Prts B C d curv d tx d flh: Mnutnção Prvntiv Confibilidd Dntro d prt B d curv d bnhir d tx d flh é qu são rlizds s rvisõs prciis ( top ovrhul ou W5 no cso dos motors MTU) dos motors Disl, nqunto qu s rvisõs gris ( mjor ovrhul ou W6 no cso dos motors MTU) dvrim principir logo pós o início d prt C, sob pn d risco considrávl d flh do motor nts d rlizção do plno d Mnutnção Prvntiv, o qu o dscrctrizri totlmnt, m fvor d Mnutnção Corrtiv. N prátic, qustão concrt qu s prsnt é: Hvrá rcursos pr rlizção ds rvisõs W5, n prt B d curv já studd, ds rvisõs W6 logo no início d prt C? Ests rcursos são d vários tipos, dsd vrb pr quisição d sobrsslnts té o tmpo d mobilizção do mio (Nvio) cujo(s) motor(s) prcisrá(ão) prr m função d rvisão, pssndo pl disponibilidd d um oficin spcilizd pr rlizr os trblhos, conform mnciondo ntriormnt. A sgund qustão concrt é: Cso os rcursos suprcitdos não stjm disponívis, como mximizr confibilidd dos motors, ou, corrspondntmnt, qu dcisõs podm sr tomds d form minimizr s txs d flhs nvolvids? Nos 2 próximos itns srão prsntds rsposts plusívis pr st qustão. 4. REVISÃO PARCIAL W5 E CONFIABILIDADE No cso dos motors Disl, su complxidd su lvdo númro d prts móvis sujits flhs por dsgst tornm ncssári um simplificção n modlgm, d form prmitir um studo quntittivo à luz d Tori d Confibilidd. Postriormnt, srá vrificdo s s conclusõs oriunds d tl modlgm lvm dcisõs qu prçm rzoávis qu conduzm o objtivo d mximizr confibilidd dos motors Disl m situçõs d scssz d rcursos, com qu MB tm convivido já há vários nos.
Nst ponto do prsnt studo, srão rlizds s sguints suposiçõs, bsds m xpriênci prátic tmbém n litrtur rfrncid: Dos componnts qu limitm vid útil d um motor Disl, os mncis fixos figurm ntr os mis importnts, não só por provocr frqüntmnt, m cso d flh, vris d grnd mont nos motors, como tmbém pl dificuldd d csso tis mncis, os quis normlmnt só são substituídos ns rvisõs gris W6. Dí ssocição d vid útil dos mncis fixos com própri vid útil do motor té su rvisão grl W6. Rsslt-s, mis um vz, qu st é um simplificção, com o intuito d rspondr qustão lvntd no itm ntrior. É vidnt qu o motor Disl como um todo dv tr su confibilidd modld, rigor, com ssociçõs m séri m prllo ds muits prts qu o compõm. Tl modlgm, porém, d norm complxidd, fog do scopo dst studo; Conform sugrido por Mkr Escobr (998), distribuição d vid útil dos mncis fixos d um motor Disl pod sr modld, d cordo com ddos lvntdos m studos ntriors, por um distribuição Wibull. Est suposição, lém d rzoávl, d cordo com font citd, é ncssári pr quntificção ncssári nst momnto. Mis um vz, cb mncionr qu nális finl dirá s s suposiçõs fits são rzoávis, com bs ns conclusõs qu conduzirm. Supondo qu vid útil dos mncis fixos d um motor Disl é modld por um distribuição Wibull, ntão su confibilidd r(t) srá, conform Hytr (995): (. t) r( t) ond é o chmdo prâmtro d form d distribuição λ é o ftor d scl. = λ Assumindo pr st plicção, d cordo com Mkr Escobr (998), o prâmtro d form = 2,3, pod-s comprr objtivmnt confibilidd d 2 motors Disl n rgião B d curv d tx d flh, qu stão m momntos d su vid útil nos quis é ncssário rlizr rvisão prcil W5. Porém, tl como ocorr frqüntmnt n prátic, não há rcursos ou não é convnint rlizr rvisão prcil nos 2 motors, ms sim m pns. Como Tori d Confibilidd pod uxilir n dcisão d qul motor submtr à rvisão W5 nst cso? Um xmplo numérico rzoávl, d cordo com xpriênci ntrior, é prsntdo sguir. Um motor prsnt tmpo d vid t = 0,5. TMEF, ond TMEF é o tmpo médio ntr flhs (ou sj, vid útil do motor) o outro motor prsnt tmpo d vid 50% mior do qu o primiro, ou sj, t 2 =,5. t = 0,75. TMEF. Então, rzão ntr s confibilidds dos dois motors é, prtir d Equção (2): (2) r( t2 ) r( t ) ( λ. t ) (, 5. λ. t ) 2 = = = ( λ. t ) (. t ) λ, 54.( λ. t) 2, 3 (3) Porém, prtir d dfinição d médi d um distribuição Wibull vr Hytr (995) tm-s:
TMEF = λ Γ( + ) (4) ond Γ é função gm. Portnto, dsnvolvndo Equção (4), tm-s: λ.tmef = 2.λ. t = Γ( + ) λ. t = ½. Γ( + 2, 3 ) = 0,45. Aplicndo-s λ. t = 0,45 n Equção (3), tm-s: r( t2 ) r( t ) 54 λ t = 2 3 = 0, 78,.(. ), (5) Em rsumo, um créscimo d 50% no tmpo d uso dos mncis implic num prd d 22%, pns, n su confibilidd, modlndo d cordo com distribuição Wibull. Est rsultdo rforç convicção d qu, dntro d rgião B d curv d bnhir d tx d flh dos motors Disl, vrição d vid útil d 50% pr 75% do TMEF (qu corrspond, n prátic, milhrs d hors d funcionmnto do motor) não implic num prd muito significtiv n confibilidd do motor. Então, pr dcidir, no xmplo m put, qul dos 2 motors fri W5, num cnário d rcursos scssos, prc mis rzoávl, d cordo com s condiçõs prsntds, utilizr outro prâmtro qu não o tmpo d vid útil, simplsmnt. Rcordndo, d xpriênci prátic ds técnics d Mnutnção Prditiv prsntds ntriormnt, qu inspção boroscópic é um técnic bstnt útil no cso dos motors Disl, prc rzoávl submtr os 2 motors st inspção. A rvisão W5 sri, ntão, rlizd no motor m piors condiçõs. D fto, um motor com mis tmpo d vid, porém mlhor mntido conduzido, pod s prsntr té msmo m mlhors condiçõs do qu outro, mis novo, cuj mnutnção não tnh sido rlizd contnto. Rst gor um últim qustão: E no cso d rvisão W6, situção d W5 s rpt? Hvrá ou não um vrição significtiv d confibilidd com o umnto d vid útil do motor, d cordo com modlgm considrd? É o qu srá visto no próximo itm. 5. REVISÃO GERAL W6 E CONFIABILIDADE A modlgm d confibilidd dos mncis fixos do motor Disl d cordo com distribuição Wibull é similr àqul fit no itm ntrior. No ntnto, como s trt, qui, d rvisão W6, ond vid útil do motor stá m su fs finl (prt C d curv d bnhir d tx d flh), xist um difrnç m rlção à nális ntrior. Srá considrdo qui o xmplo hipotético ms vrossímil, dntro d um cnário d scssz d rcursos, como o vivido pl MB já há vários nos d 2 motors Disl qu, por rzõs divrss, não pudrm ind sr submtidos à rvisão W6. Um motor prsnt vid útil t = TMEF o outro motor já funcionou por muito mis hors, com t 2 =,5.t, tl como no cso ntrior, d form fcilitr um postrior comprção d rsultdos. Dntro d um plnjmnto d Mnutnção Prvntiv sujito, tmbém, rstriçõs finncirs d outros tipos, d form qu somnt dsts 2 motors pod sr submtido à rvisão grl W6, qul dv sr o motor scolhido? Como Tori d Confibilidd pod uxilir o plnjmnto prático d Mnutnção Prvntiv no cso d rvisão
grl W6 sujit rstriçõs finncirs? Srão os rsultdos similrs àquls do studo smlhnt d rvisão W5 rlizdo no itm ntrior? É o qu vrmos sguir. Inicilmnt, tm-s, d Equção (3), novmnt: ( λ. t ) (, 5. λ. t ) r( t ) 2 2 = = = r( t) ( λ. t ) (. t ) λ TMEF., 54.( λ. t) 2, 3, já qu = 2,3 t 2 =,5.t. Ms, gor, t = Portnto, dsnvolvndo Equção (4), tm-s gor λ. t = 0,9. Substituindo st vlor n qução cim, ncontr-s, finlmnt r( t2 ) r( t ) = 0, 30 (6) O rsultdo indicdo n Equção (6) é bm difrnt dqul do itm ntrior, indicdo n Equção (5). O msmo créscimo d 50% n vid útil do motor Disl rsultou, no cso d rvisão W6, num prd d nd mnos do qu 70% n confibilidd dos mncis fixos, contr pns 22% no cso ntrior, d rvisão W5. Est rsultdo stá d cordo com o sprdo d curv d bnhir d tx d flh dos motors Disl n rgião C d curv. D fto, nst rgião, tx d flh crsc rpidmnt com o umnto d vid útil do motor, o contrário do qu ocorr n rgião B, rltiv à rvisão W5 nlisd ntriormnt. Portnto, conclui-s qu modlgm d vid útil dos mncis fixos d um motor Disl d cordo com distribuição Wibull com prâmtro d form igul 2,3 conduz rsultdos cornts com o sprdo prtir d Tori d Confibilidd plicd motors Disl máquins m grl, com curv d tx d flh m form d bnhir. Mis ind, o rsultdo cim indic qu, m cso d scssz d rcursos pr rlizção d rvisão grl W6 dv sr smpr priorizdo o motor com mis hors d uso, o contrário do indicdo pr rvisão prcil W5, ond um inspção boroscópic r rlvnt pr otimizção do Plno d Mnutnção Prvntiv. D fto, dv sr lmbrdo qui qu inspção boroscópic, mbor tmbém poss sr rlizd no cso d motors qu dvm sr submtidos W6, não srá cpz d vlir os mncis fixos, m função d su posição normlmnt incssívl nos motors Disl. E sts mncis rprsntm um dos principis ftors limitnts d vid útil dos motors. Tm-s ntão, pr s rgiõs A, B C d curv d tx d flh, o sguint rsumo d çõs ligds à mnutnção d motors Disl, o longo d su vid útil, oriunds d um nális quntittiv rlizd à luz d concitos oriundos d Tori d Confibilidd: N rgião A d curv: Incrmntr rlizção d tsts d bncds nos motors Disl pós su montgm, msmo qu pr tis tsts sjm ncssários invstimntos pr dvid dptção d bncd pr rcbr os motors;
N rgião B d curv: Cso não hj rcursos disponívis pr rlizr rvisão prcil W5 m todos os motors qu stjm ponto d rlizá-l, priorizr o motor qu stivr m piors condiçõs, m função dos rsultdos srm obtidos prtir d inspçõs boroscópics nos motors; N rgião C d curv: No cso d motors qu já tnhm ultrpssdo s hors d rvisão grl W6, priorizr, no cnário d rcursos limitdos, rvisão grl pr o motor qu prsntr o mior númro d hors d funcionmnto. 6. CONCLUSÃO Existm ind lguns obstáculos suprr té pln plicção prátic d Mnutnção Prditiv os motors Disl m grl. A Mnutnção Prvntiv ind é tividd qu consom mior prt do tmpo ds oficins d médio grnd port ddicds os motors Disl no mundo intiro. Não obstnt, xist um importnt plicção d combinção d técnic prditiv d inspção visul por boroscópio com os plnos trdicionis d Mnutnção Prvntiv. É qundo não há rcursos pr s submtr à rvisão prcil todos os motors qu dl ncssitrim, dntro d rgião B d curv d bnhir d tx d flh. Nst cso, dv-s priorizr rlizção d rvisão prcil no motor qu prsntr piors condiçõs, d cordo com inspção visul por boroscópio. Outrs 2 dcisõs n mnutnção d motors Disl qu umntm su confibilidd o longo d vid útil, ns rgiõs A C d curv d tx d flh, são citds sguir. Em primiro lugr, n rgião A, é importnt stimulr rlizção d tsts d bncd nos motors, pós su montgm nts d instlção bordo (msmo qu sjm ncssáris dptçõs pr prmitir rlizção dos tsts). Finlmnt, n rgião C, dv-s priorizr, no cnário d scssz d rcursos, rvisão grl do motor com mior númro d hors d funcionmnto, indpndntmnt ds condiçõs ds pçs pssívis d visulizção com o boroscópio, m função d possibilidd d flh nos mncis fixos, normlmnt incssívis pr inspção visul. 7. REFERÊNCIAS Hytr, Anthony (995) Probbility nd Sttistics for Enginrs nd Scintists, PWS, Boston. Krdc, Aln; Nscif, Júlio Broni, Trcísio (2002) Gstão Estrtégic Técnics Prditivs, Qulitymrk, Rio d Jniro. Mkr, Willim Escobr, Luis (998) Sttisticl Mthods for Rlibility Dt John Wily & Sons, Nw York. MTU (2003) Circulr No. 04-03/A0 Mrin Applictions Rltionship btwn Appliction Group, Engin Rting, Lod Profil nd TBO, Fridrichshfn, Almnh. MTU (2006) Tchnicl Publiction Disl Engin V 4000 M50 A/B Mintnnc Schdul M050636/03E, Fridrichshfn, Almnh.
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