Manutenção orientada por dados para segurança e produtividade

O processo de biorrefinaria envolve o manuseio de fluídos e gases de alta temperatura. Em condições de alta pressão, o hidrogênio, por exemplo, pode formar misturas explosivas quando em contato com o ar.

"A biorrefinaria é um ambiente crítico para a segurança, onde a operação segura é um requisito diário", diz Marko Leinonen, gerente de operações da UPM Lappeenranta Biorefinery.

"Se houver um alarme no campo, você deve saber o que pode fazer. Por exemplo, pode haver um vazamento em um oleoduto que não produz uma chama visível", diz Teijo Parkkonen, especialista em monitoramento de condições da Biorrefinaria da UPM desde a fase de projeto em 2013.

Teijo Parkkonen (à esquerda) e Tommi Karsikas discutem detectores de gás e outros equipamentos de proteção individual necessários para o ambiente ATEX.

O processo ocorre principalmente ao ar livre, tornando o ambiente operacional ainda mais desafiador. As temperaturas no inverno podem cair abaixo de -30°C, o que torna o monitoramento de condições essencial para manter a segurança e a consistência operacional.  "Em um inverno, tivemos que fazer uma partida a frio do processo a -18 ° C, e os rolamentos de um motor falharam quase imediatamente, levando a um alarme de vibração", diz Parkkonen.

"E em uma queda de energia recente, encontramos um problema com um motor de bomba de alta pressão. Nosso monitoramento de condição detectou vibração anormal, permitindo-nos iniciar uma bomba de backup em tempo."

A vibração de cada máquina é medida a partir de todos os rolamentos para evitar distúrbios de forma eficaz.

"A forma como as máquinas são armazenadas também pode causar problemas durante a inicialização se não for feita corretamente. O monitoramento de condições ajuda a detectar danos por corrosão antes mesmo de uma máquina entrar em produção. É por isso que o comissionamento adequado é fundamental", diz Parkkonen.

A colaboração evita distúrbios

A segurança e a prevenção de interrupções de processo são as principais prioridades da biorrefinaria. "Prevenir falhas é crucial. Com o monitoramento de condições, evitamos muitas paradas de manutenção não planejadas e aumentamos a segurança", diz Leinonen.

A Biorrefinaria UPM de Lappeenranta conta com o Sistema de Automação de Valmet DNA para gerenciar a refinaria e seus subprocessos. O sistema também monitora a condição de centenas de máquinas.  

"Quando um alarme é acionado, os operadores podem determinar imediatamente se o problema se origina do processo ou se uma bomba está começando a cavitar", diz Leinonen.

"Se os operadores de campo ouvirem um som anormal, eles verificam os dados em busca de anomalias nos níveis de vibração e temperatura. Nossa equipe de monitoramento de condições realiza uma análise detalhada, garantindo uma resposta proativa. Essa colaboração agrega valor em todas as funções."

Desenvolvimento progressivo e persistente

"Os dados comuns entre o monitoramento de processos e condições são incrivelmente valiosos, e o acesso remoto aumenta ainda mais a eficiência. Estamos desenvolvendo constantemente novas ideias e nosso sistema de automação deve se adaptar a esses requisitos em evolução", diz Parkkonen.

Os operadores relataram um defeito em desenvolvimento, que Teijo Parkkonen analisa em detalhes usando o processo do Valmet DNA e dados de monitoramento de condição.

"Estamos envolvidos desde o início, há mais de 10 anos, e aprendemos a abordagem de desenvolvimento proativo da UPM. Ouvimos suas necessidades e desenvolvemos as soluções. Um cliente exigente e persistente é um grande trunfo, e essa determinação garante que os projetos cheguem à linha de chegada", diz Tommi Karsikas, especialista sênior em aplicações da Valmet.

Decisões de manutenção orientadas por dados

A biorrefinaria realiza manutenção de lubrificação regularmente, com manutenção adicional acionada pelo monitoramento de condições. As informações de lubrificação são incorporadas ao sistema de automação, indicando quando a lubrificação precisa ser realizada e é então feita de acordo.

"Realizamos todas as ações de manutenção com base no monitoramento de condições. O planejamento de manutenção do sistema também rastreia as horas de operação de cada máquina, acionando notificações quando a manutenção é necessária", diz Parkkonen.

O ventilador de gases de combustão da caldeira, uma máquina crítica não redundante, tem seu desempenho otimizado por meio de decisões de manutenção orientadas por dados.

"Otimizamos a confiabilidade operando as máquinas a uma taxa ideal e evitando zonas de ressonância. As máquinas redundantes são operadas em ciclos que nunca se sobrepõem, garantindo que uma nova máquina de backup esteja sempre disponível. Ao tomar decisões de manutenção baseadas em dados, podemos obter economias significativas nos custos de reparo", acrescenta Parkkonen.

Decisões de investimento facilitadas

A UPM documenta cada falha evitada, facilitando o cálculo do retorno do investimento. "Evitar interrupções de produção leva a uma economia significativa de custos. Ao tomar decisões de investimento, priorizamos a segurança e a criticidade das máquinas", diz Leinonen.

Evitar interrupções de produção leva a uma economia significativa de custos.

O Teijo Parkkonen conecta um sensor de vibração on-line piezoelétrico a um motor elétrico.

"Hoje, cada nova máquina rotativa inclui um investimento integrado em monitoramento de condições. Definimos o perfil de vibração que as máquinas precisam passar antes de serem colocadas em uso em produção", acrescenta.

Além das medições on-line, é realizado o monitoramento de condições baseado em rotas, com cada rota verificada uma vez por mês.  

"A implementação de nosso monitoramento de condições baseado em rota com o Valmet Maintenance Pad foi significativa. Agora, podemos acessar todos os dados de medição de rota dentro do mesmo sistema de automação que nosso monitoramento de condição online. Ao combinar medições on-line e de rota, obtemos uma abordagem de monitoramento de condição mais abrangente", diz Leinonen.

A Biorrefinaria da UPM em Lappeenranta usa o Valmet Maintenance Pad para sincronizar medições de rota off-line com monitoramento de condição on-line.

Por ser exigente, a equipe da UPM acelerou o desenvolvimento do monitoramento de condições da Valmet. "Este é um ambiente tão crítico para a segurança que estamos muito felizes em ter a Valmet trabalhando conosco nisso", conclui Parkkonen.

Texto: Ralf Salonen

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