Como uma empresa de mineração eliminou as paradas não planejadas e economizou mais de US$ 1 milhão por ano

Quando uma mina de ouro e cobre na zona rural da Austrália apresentou falhas repetidas nos motores do moinho que impulsionavam a produção em sua planta de moagem, muita coisa estava em risco. A empresa processa o minério no local, triturando-o em uma pasta para prepará-lo para a recuperação de ouro e cobre. Quando um motor de moinho falha, a perda de produção e o custo do reparo têm um impacto negativo considerável sobre a receita.

Falhas repetidas causaram problemas de confiabilidade da máquina

Os motores do moinho estavam piscando e formando arcos em seus deslizadores e engrenagens de escovas, colocando em risco a segurança dos funcionários devido a detritos voadores e causando dispendiosas paradas de emergência. Os operadores da mina haviam realizado uma manutenção limitada, mas o trabalho não foi documentado e os problemas continuaram. Cada falha crítica no motor do moinho poderia custar à empresa mais de US$ 500.000 em perda de produção e outros US$ 100.000 para revisar a máquina com defeito. A empresa precisava de uma solução que acabasse com as repetidas falhas do motor do moinho de uma vez por todas.

Os operadores da mina queriam entender a causa dos problemas para que pudessem evitar ocorrências futuras. Eles começaram a procurar um parceiro estratégico com reputação de solucionador de problemas e ampla experiência em gerenciamento de ativos de máquinas.

Por que os problemas de escorregamento/escovas aumentam

Os motores de mola são robustos, mas os sistemas de escovas são sensíveis a alguns fundamentos: grau correto da escova, dimensões e assentamento corretos, pressão adequada da mola, superfícies limpas e lisas do anel e carga operacional consistente. Se qualquer um desses fatores se desviar, o aquecimento localizado e o compartilhamento deficiente de corrente podem levar à formação de arcos, rastreamento de carbono e flashover. Sem práticas documentadas, os mesmos mecanismos de falha tendem a reaparecer após mudanças de pessoal ou de carga.

Princípios de manutenção da escova

Para eliminar falhas repetidas, o local adotou uma abordagem baseada em processos que padroniza a inspeção, a substituição e a verificação. A lista de verificação a seguir captura os princípios que os operadores concordaram em institucionalizar:

1. Nunca misture graus de escova em um único anel deslizante. Graus diferentes compartilham a corrente de forma desigual e aumentam o risco de arco elétrico.
2. Confirme sempre o ajuste e as medidas. Verifique a largura, a espessura, o comprimento do cabo e a folga da caixa da escova em relação aos desenhos antes da instalação.
3. Verifique a conformidade do OEM nas escovas recebidas. Inspecione as remessas em relação aos desenhos/especificações; coloque em quarentena tudo o que estiver fora da tolerância.
4. Não altere a carga do motor sem avaliar o impacto da escova. A carga, o ciclo de trabalho e as condições ambientais afetam a densidade de corrente na superfície de contato.
5. Verifique se a pressão da mola está dentro da especificação. Pressão insuficiente ou baixa causa mau contato e faíscas; registre os valores em cada posição.
6. Assente as escovas novas corretamente. Use ferramentas de assentamento adequadas e vácuo, e não um pano abrasivo que deixe resíduos; busque uma área de contato alta desde o início.
7. Inspecione as superfícies da mola deslizante. Verifique a excentricidade, a circularidade e o acabamento da superfície; limpe e, se necessário, dê polimento ou recondicione para remover sulcos e queimaduras.
8. Mantenha a limpeza e a ventilação. Mantenha as caixas de escovas e os anéis livres de poeira/óleo; certifique-se de que os filtros e os caminhos de ar evitem o acúmulo de contaminação.
9. Assegure um bom compartilhamento de corrente. Verifique a elevação/posição igual das escovas e a integridade do shunt flexível; escalone as escovas conforme recomendado pelo OEM.
10. Documente tudo. Use uma única lista de verificação, tire fotos, registre valores (pressão da mola, condição do anel) e armazene em um sistema que ofereça suporte a tendências.

Trabalho padrão e controles

Para evitar a regressão, a mina implementou o trabalho padrão: um procedimento único, controlado por versão; critérios de aceitação com assinatura; ferramentas calibradas; e um conjunto de escovas, molas e hardware aprovados. O procedimento inclui uma breve revisão do supervisor após qualquer alteração de carga planejada. Esses controles fazem com que as ações corretas se tornem padrão, mesmo com a rotatividade de pessoal.

Monitoramento de condições que complementa os cuidados com as escovas

A manutenção das escovas trata do modo de falha da mola deslizante. Para uma saúde mais ampla do motor - especialmente o isolamento do estator e os riscos mecânicos -, o monitoramento contínuo ou periódico das condições pode fornecer sinais de alerta antecipado que apoiam o planejamento e reduzem as paradas de emergência:

• Monitoramento de descarga parcial (PD) dos enrolamentos do estator. Para motores críticos, o monitoramento contínuo de DP (por exemplo, Iris Power GuardII+ ou PDTracII 4208) indica tendências de estresse do isolamento e alerta quando a atividade aumenta; testes periódicos são possíveis com o sistema portátil PDA-IV e análise no PDView. Esses sistemas funcionam com sensores de capacitor de mica epóxi de 80 pF da Iris Power (EMC).
• Fluxo magnético do motor (motores síncronos). Se os motores do seu moinho forem síncronos, o monitoramento do fluxo do rotor (por exemplo, FluxTracII com sondas de fluxo) detecta curtos-circuitos que podem gerar aquecimento anormal ou pulsações de torque muito antes da falha.
• Vibração do enrolamento final (máquinas críticas). Para máquinas grandes/antigas com riscos mecânicos conhecidos, os módulos contínuos de vibração de enrolamento final (integrados com o GuardII+ ou EVTrac) monitoram o movimento nas extremidades do enrolamento.

Quando a largura de banda interna é limitada, nossos serviços Xpert podem lidar com monitoramento, diagnóstico de dados e avaliações de integridade em seu nome e ajudar a operacionalizar as descobertas em ações de manutenção.

Implementando a mudança

A mina formalizou três elementos: (1) um padrão de sistema de escovas (graus aprovados, intervalos de inspeção e critérios de aceitação); (2) uma única lista de verificação de manutenção com valores medidos; e (3) um fluxo de dados básico - manutenção de registros para que as tendências sejam visíveis na rotatividade. Com isso, foram eliminadas as paradas de emergência causadas por flashover de escovas.

Resumo do ROI

A base de custo era simples. Cada falha crítica no motor do moinho poderia exceder US$ 500 mil em perda de produção, além de cerca de US$ 100 mil para revisar a máquina. Evitar até mesmo duas dessas falhas por ano gera uma economia da ordem de US$ 1,2 milhão por ano (produção + reparo). A manutenção do programa de escovas baseado em processos é de baixo custo; seu valor é obtido com a prevenção de alguns eventos de alto impacto.

Sustentação

Para manter os resultados duradouros, a mina vinculou a lista de verificação às ordens de serviço, exigiu provas fotográficas do assentamento da escova e da condição do anel e definiu auditorias trimestrais da pressão da mola e do acabamento do anel. Quando mudanças operacionais eram planejadas (ciclo de trabalho, rendimento), a engenharia analisava a densidade da corrente da escova e o resfriamento antes da implementação. O resultado é uma frota de motores de moinho estável e uma maneira repetível de treinar novas equipes.

Estabilize o tempo de atividade do motor do moinho

Padronize a manutenção das escovas e adicione o monitoramento de PD onde for importante. Veja como o GuardII+, o PDTracII 4208 ou o PDA-IV com sensores EMC e o PDView se adaptam à sua instalação.