Programa Especialista Para o Acompanhamento e Diagnóstico de Bombas

Apresentação em tema: "Programa Especialista Para o Acompanhamento e Diagnóstico de Bombas"— Transcrição da apresentação:

1 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 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 O quê podemos monitorar?
No equipamento e interfaces Temperatura de bombeio; Pressão de sucção e descarga; Vazão; Corrente do motor; Vibração; Rotação; Nível do vaso de sucção.

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

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

6 Alterações de temperatura em conjunto com a pressão podem:
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 Requisitos para o acompanhamento
Sensores localizados em pontos estratégicos; Instrumentos Aferidos; Disponibilidade de dados Leitura periódica (RONDA); On line; Interface amigável.

8 Vantagens do PI Fonte de dados On Line; Grande número de variáveis disponíveis; Armazena os dados para consultas posteriores; Possui um pacote de DLL’s que permite a interface com outros programas.

9 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 Utilizando o Process Book
Fase Inicial Utilizando o Process Book

11 O Software – Recursos Convencionais

12 O Software – Recursos Convencionais
Desenvolve a visão sistêmica da manutenção; Permite visualização intuitiva e completa das variáveis.

13 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 PI – Recursos de VBA

15 PI – Recursos de VBA

16 PI – Recursos de VBA

17 Observações O exemplo apresentado não está avaliando a performance devido à inexistência de informações de pressão de sucção e descarga;

18 Fase 2 Sistema Especialista

19 Software Especialista - Vantagens
Interface dedicada Maior flexibilidade de programação

20 Tela Inicial

21 Apresentação dos Menus

22 Apresentação dos Menus

23 Apresentação dos Menus

24 Apresentação dos Menus

25 Apresentação dos Menus

26 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 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 Dados necessários - Bomba
Entrada dos dados relativos às características construtivas do equipamento.

29 Dados necessários – Sistema de Bombeio
Entrada dos dados relativos ao Sistema de Bombeio.

30 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 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 Gráficos – Curvas Características
Apresentação das curvas características com o ponto de operação “On Line” apresentado. Apresenta a condição da vibração “On Line”

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

34 Gráficos – Curvas Características
Clicando no botão da vibração, visualizamos o valor corrente desta vibração.

35 Gráficos – Curvas Características
A opção “Traçar o Caminho” nos permite acompanhar o ponto de operação, eficiência e vibração através do tempo.

36 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 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 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 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 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 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 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 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 Simulador da Bomba Nos permite avaliar a sensibilidade da bomba à alterações de rotação e do diâmetro do impelidor.

45 Implementado em Fase Experimental:
Status do Software Implementado em Fase Experimental: REDUC REVAP RELAM Ainda não foi quantificado o retorno com a utilização do software

46 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 Fim Rodrigo Pinheiro Camargos PETROBRAS – UN-REDUC
Engenharia de Manutenção TEL: (21)