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Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Programa Especialista Para o Acompanhamento e Diagnóstico de Bombas Rodrigo Pinheiro Camargos Engenheiro.

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1 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Programa Especialista Para o Acompanhamento e Diagnóstico de Bombas Rodrigo Pinheiro Camargos Engenheiro de Equipamentos Petrobras – UN-REDUC Duque de Caxias - RJ Engenharia de Manutenção Telefone: (21)

2 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Por que monitorar performance e Ponto de Operação de Bombas ? Análise de vibração: –Nos alertam para condições operacionais críticas para o equipamento. –Nos avisam de danos em progressão Preventiva –Baseada no histórico de falhas de equipamentos: –Válidos para itens cujo modo de falha principal tenha periodicidade bem definida (Ex: desgaste) Performance e Ponto de Operação –Nos permite trabalhar dentro de faixas recomendáveis –Permite a avaliação da degradação da eficiência

3 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos O quê podemos monitorar? Temperatura de bombeio; Pressão de sucção e descarga; Vazão; Corrente do motor; Vibração; Rotação; Nível do vaso de sucção. No equipamento e interfaces

4 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Como utilizar os dados? Deflexão excessiva do eixo provocando falha prematura: –Anéis de desgaste; –Selos Mecânicos; –Mancais. Aquecimento; Vibração excessiva; Quebra do eixo (esforço radial); Recirculação interna. Identificação da operação fora do BEP:

5 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Curva de Confiabilidade Curva da Bomba BEP Recirculação na sucção do impelidor Recirculação na descarga do impelidor Diminui a vida do impelidor Vida reduzida de Mancal & Selo Mecânico Cavitação por baixo fluxo Elevação da temperatura Vazão Head Vida reduzida de Mancal & Selo Cavitação por falta de NPSHd Confiabilidade Boa Prática -30% a +15% do BEP Melhor Prática -20% a +10% do BEP Excelente Prática -10% a +5% do BEP Uso de Curva de Bomba API e Efeitos na Vida de Bomba se Afastando do BEP. Ref. Heinz P. Bloch - Vol a. Ed.

6 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Como utilizar os dados? Cavitação; Alterações de temperatura em conjunto com a pressão podem: –Vaporizar e abrir o selo; –Cristalizar e travar o selo; –Solidificar entre as faces; –Coquear travando o selo;

7 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Requisitos para o acompanhamento Sensores localizados em pontos estratégicos; Instrumentos Aferidos; Disponibilidade de dados –Leitura periódica (RONDA); –On line; Interface amigável.

8 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Vantagens do PI Fonte de dados On Line; Grande número de variáveis disponíveis; Armazena os dados para consultas posteriores; Possui um pacote de DLLs que permite a interface com outros programas.

9 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Dificultadores Instrumentos de baixa prioridade para operação têm plano de calibração/manutenção preterizado; Baixo número de instrumentos com foco em equipamentos nas plantas antigas.

10 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Fase Inicial Utilizando o Process Book

11 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos O Software – Recursos Convencionais

12 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos O Software – Recursos Convencionais Desenvolve a visão sistêmica da manutenção; Permite visualização intuitiva e completa das variáveis.

13 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Recursos de VBA Utilização de variáveis calculadas; Elaboração de algoritmos para análise crítica; Criação de formulários específicos; Permite criar rotinas de simulação de condições operacionais diferentes.

14 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos PI – Recursos de VBA

15 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos PI – Recursos de VBA

16 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos PI – Recursos de VBA

17 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Observações O exemplo apresentado não está avaliando a performance devido à inexistência de informações de pressão de sucção e descarga;

18 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Fase 2 Sistema Especialista

19 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Software Especialista - Vantagens Interface dedicada Maior flexibilidade de programação

20 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Tela Inicial

21 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Apresentação dos Menus

22 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Apresentação dos Menus

23 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Apresentação dos Menus

24 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Apresentação dos Menus

25 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Apresentação dos Menus

26 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Armazenamento de Dados Visando maximizar a portabilidade do sistema a estrutura de dados foi baseada na utilização de arquivos com estrutura de dados própria; Utiliza um arquivo para cada equipamento.

27 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Acesso aos dados O programa especialista acessa as informações diretamente da base de dados do PI. É possível avaliar a condição de operação atual ou de períodos anteriores.

28 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Dados necessários - Bomba Entrada dos dados relativos às características construtivas do equipamento.

29 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Dados necessários – Sistema de Bombeio Entrada dos dados relativos ao Sistema de Bombeio.

30 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Dados necessários – Wizard Curvas Para a Entrada das curvas características da bomba, curva de densidade, viscosidade e pressão de vapor foi criado um assistente. O assistente ajusta a curva pelo método dos mínimos quadrados, gerando um polinômio otimizado.

31 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Dados necessários - Bomba Entrada dos dados referentes ao acesso à base de dados do PI. O Sistema é adaptativo, ou seja, dependendo das variáveis disponíveis o tratamento dos dados é modificado, fornecendo o máximo de informações úteis possível.

32 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Gráficos – Curvas Características Apresentação das curvas características com o ponto de operação On Line apresentado. Apresenta a condição da vibração On Line

33 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Gráficos – Curvas Características Posicionando o cursor sobre a curva correspondente a leitura é feita no quadro localizado na parte inferior, direita da tela

34 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Gráficos – Curvas Características Clicando no botão da vibração, visualizamos o valor corrente desta vibração.

35 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Gráficos – Curvas Características A opção Traçar o Caminho nos permite acompanhar o ponto de operação, eficiência e vibração através do tempo.

36 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Gráficos – Curvas Características A opção Curva Prática permite traçar a curva da bomba com base no histórico de operação, ou através de teste com esta finalidade.

37 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Gráficos – Curvas Características As opções de configuração das Curvas Características nos permite: –Selecionar unidades para vazão e head; incluindo a opção de visualização do head como variação de pressão, utilizando os parâmetros de processo. –Método de cálculo de fluxo mínimo –Opção de correção de curva devido à viscosidade –Cores e espessura de linha –Curva teórica ou prática

38 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Gráficos – Desvios e Tendência O módulo de desvios nos permite acompanhar a evolução das principais variáveis envolvidas no sistema de bombeio. O módulo nos permite avaliar o desvio da eficiência da bomba de seu valor esperado: nos permite diagnosticar a degradação da performance

39 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Gráficos – Desenho Esquemático Através da apresentação do desenho esquemático do sistema de bombeio, podemos visualizar: –Instrumentos disponíveis –Status da bomba (ligada ou desligada) –Status de vibração (verde, amarelo e vermelho) –Valores atuais dos instrumentos lidos

40 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Módulo de Análise O módulo de análise nos permite avaliar as condições de operação dos equipamentos para o instante atual (On Line) ou para datas passadas. O sistema é adaptativo, ou seja, dependendo dos instrumentos disponíveis ele efetua de forma diferenciada a análise, permitindo extrair análises úteis para diversas configurações.

41 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Módulo de Análise O módulo efetua inicialmente a avaliação da conexão com o PI e a funcionalidade dos instrumentos cadastrados. Calcula: –Correção de densidade; –Vazão real; –Ponto de operação em relação ao BEP; –Fluxo mínimo indicado para a bomba; –Perda de carga na sucção; –Desvio de Head; –Desvio de Eficiência; –NPSH disponível; –Etc.

42 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Módulo de Análise O módulo de análise nos fornece um diagnóstico automatizado para a condição avaliada. As conclusões nos permitem uma primeira avaliação. A memória de cálculo nos permite fazer um diagnóstico mais apurado.

43 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Simulador de Processo Nos permite avaliar a sensibilidade do sistema de bombeio com relação as seguintes variáveis do processo: –Temperatura –Pressão de sucção –Nível do reservatório de sucção –Perda de carga na linha de sucção –Perda de carga na linha de descarga –Pressão no reservatório de descarga

44 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Simulador da Bomba Nos permite avaliar a sensibilidade da bomba à alterações de rotação e do diâmetro do impelidor.

45 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Status do Software Implementado em Fase Experimental: –REDUC –REVAP –RELAM Ainda não foi quantificado o retorno com a utilização do software

46 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Conclusão Com a utilização de um sistema especialista, baseado em dados fornecidos pelo PI, podemos: –Diagnosticar problemas devido a mudança de projeto; –Avaliar condições operacionais prejudiciais ao equipamento; –Estabelecer limites operacionais; –Junto com as demais ferramentas de preditiva, avaliar a melhor ocasião para intervir no equipamento; –Avaliar modificações de rotação e diâmetro do impelidor; –Auxiliar na identificação dos parâmetros envolvidos em um evento de falha do equipamento; –Desenvolver a sensibilidade com respeito aos parâmetros de processo para o equipamento específico.

47 Seminário Regional Brasileiro da OSIsoft - Camargos Rodrigo Pinheiro Camargos PETROBRAS – UN-REDUC Engenharia de Manutenção TEL: (21)


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