A preparação da polpa é uma etapa contínua e mecanicamente exigente da produção de celulose e papel. Equipamentos como pulperes, peneiras e refinadores, bombas de pasta e de polpa, bombas de vácuo, misturadores e agitadores de caixa, além de limpadores centrífugos, operam 24 horas por dia, lidando com suspensões de fibras abrasivas de consistência variável e com frequentes mudanças no processo. Essas máquinas constituem a espinha dorsal mecânica da preparação da pasta, influenciando diretamente a estabilidade do fluxo, a qualidade das fibras e a margem operacional das máquinas de papel a jusante.
Do ponto de vista da confiabilidade dos ativos, a preparação da polpa consiste em muitos ativos rotativos de criticidade média, cuja condição combinada determina a estabilidade do processo. Pequenas degradações mecânicas podem rapidamente se traduzir em variabilidade de qualidade, fluxo instável de massa ou perda de capacidade. O monitoramento da condição por meio de vibração, portanto, desempenha um papel importante na manutenção de uma operação previsível e no apoio à manutenção baseada na condição nesta parte da fábrica.
O desafio: condições variáveis do processo e ativos distribuídos
A preparação da polpa raramente ocorre em um único ponto de operação estável. A consistência, o tipo de fibra, a carga de rejeitos, a água de diluição e a taxa de produção variam continuamente, e muitas máquinas alternam entre diferentes modos de operação, como enchimento, circulação, desaglomeração, peneiramento e refinamento. Como resultado, os níveis de vibração variam naturalmente com o processo.
Isso torna a gestão da confiabilidade um desafio na prática. Sem o acompanhamento contínuo das tendências, é difícil distinguir entre alterações na vibração causadas por variações normais do processo e aquelas causadas pelo desenvolvimento de falhas mecânicas. Uma rota de medição manual da vibração realizada sob uma carga ou consistência diferente pode deixar de detectar uma degradação precoce ou levar a um acompanhamento desnecessário.
O risco está distribuído por uma ampla gama de ativos que mantêm o estoque em movimento e em boas condições. Problemas nas bombas de estoque e de polpa podem causar instabilidade no fluxo ou danos por cavitação. Problemas com misturadores e agitadores de caixa podem levar a uma mistura inadequada e variação na qualidade. A degradação mecânica em peneiras ou refinadores pode forçar a redução da produtividade ou afetar o tratamento das fibras. Individualmente, essas máquinas muitas vezes não são classificadas como altamente críticas, mas, juntas, elas aumentam a carga de trabalho de manutenção, o risco à qualidade e a perda de produção.
Ao mesmo tempo, escalar sistemas tradicionais de alta tecnologia para medição de vibração em dezenas de ativos rotativos costuma ser impraticável, enquanto sensores simples sem recursos de diagnóstico fornecem informações limitadas. Uma estratégia prática de monitoramento da preparação de celulose requer, portanto, monitoramento contínuo das condições com informações de diagnóstico úteis, aplicadas a mais máquinas e utilizáveis por equipes com tempo limitado para análises aprofundadas de vibração.
Por que o monitoramento de vibração é importante na preparação de celulose
O monitoramento de vibração é particularmente eficaz na preparação de celulose, pois muitos mecanismos de falha se desenvolvem mecanicamente muito antes de aparecerem nos valores do processo ou nos alarmes. Mudanças no comportamento da vibração frequentemente fornecem a primeira indicação de desgaste de rolamentos, folga, desalinhamento ou problemas hidráulicos.
Em bombas de estoque e de polpa, o monitoramento de vibração auxilia na detecção precoce de degradação de rolamentos, desequilíbrio, desalinhamento e fenômenos hidráulicos, como cavitação. Em refinadores e peneiras, as tendências de vibração podem revelar interação anormal entre rotor e estator, folga mecânica ou condições de ressonância em desenvolvimento. Para misturadores, agitadores de caixa e acionamentos auxiliares, o monitoramento de vibração ajuda a identificar problemas de desgaste e alinhamento antes que resultem em mistura inadequada ou intervenções repetidas de manutenção.
Ao monitorar a vibração continuamente em condições reais de operação, as usinas obtêm uma visão objetiva do estado das máquinas, que complementa os dados do processo e apoia decisões de manutenção baseadas na condição e preditiva.
Aplicação do VibSys® na preparação de celulose
O VibSys® foi projetado para o monitoramento contínuo das condições de vibração e o diagnóstico de equipamentos rotativos, com foco em acessibilidade e escalabilidade. Isso se encaixa bem com o tipo e o número de ativos normalmente encontrados na preparação de celulose. O VibSys® captura sinais de vibração de alta qualidade e por
processamento de formulários na própria máquina, permitindo que indicadores de condição consistentes sejam analisados em termos de tendências, mesmo quando as condições operacionais mudam.
Como os equipamentos de preparação de celulose operam sob cargas e consistências variáveis, o processamento local de sinais é essencial. O VibSys® converte o comportamento bruto da vibração em indicadores claros das condições da máquina próximos ao ativo, reduzindo a sensibilidade a mudanças momentâneas no processo e, ao mesmo tempo, mantendo a profundidade do diagnóstico quando o comportamento mecânico começa a se desviar. Isso auxilia na detecção precoce de falhas relacionadas à degradação de rolamentos, folga, desalinhamento, ressonância e vibração de origem hidráulica em bombas, bem como padrões de interação anormais em refinadores e peneiras.
A escalabilidade é uma consideração fundamental na preparação de celulose. O VibSys® é instalado na máquina e pode ser implantado em várias bombas, agitadores, refinadores e acionamentos auxiliares sem a necessidade de reprojetar toda a infraestrutura de monitoramento. Interfaces abertas permitem que indicadores de condição e, quando necessário, sinais de tempo de vibração sejam integrados a sistemas CMMS existentes, historiadores ou plataformas de análise. O VibSys® destina-se estritamente ao monitoramento de condição e ao diagnóstico para apoiar a tomada de decisões de manutenção, e não a funções de proteção ou desligamento.
Principais vantagens para equipamentos de preparação de celulose
- Monitoramento contínuo das condições de vibração em pulperes, bombas, refinadores, peneiras e agitadores
- Indicadores de condição que permanecem utilizáveis sob modos operacionais variáveis e variações de processo
- Detecção precoce de falhas relacionadas ao desgaste de rolamentos, desalinhamento, folga e vibração de origem hidráulica
- Escalabilidade prática para um grande número de ativos rotativos de criticidade média
- Instalação no lado da máquina adequada para ambientes úmidos de preparação de celulose industrial
- Opções de integração abertas para dar suporte a fluxos de trabalho de manutenção baseada em condições e preditiva
Impacto na manutenção, qualidade e confiabilidade
A aplicação do monitoramento de condições de vibração com o VibSys® na preparação de celulose apoia a transição da manutenção reativa e do trabalho em intervalos fixos para a manutenção baseada nas condições. Em vez de responder a falhas ou sintomas em estágios avançados, as equipes de manutenção podem acompanhar continuamente as tendências das condições das máquinas e intervir quando os indicadores mostrarem uma degradação clara.
Isso reduz o risco de paradas não planejadas, danos secundários e perturbações na qualidade causados por danos em estágio avançado nos rolamentos, folga ou problemas hidráulicos. Também melhora o planejamento da manutenção, já que peças e mão de obra podem ser programadas em função da produção e direcionadas aos ativos que realmente apresentam deterioração. Ao estender o monitoramento de vibração para pulperes, refinadores, bombas de pasta e de estoque e acionamentos auxiliares, as fábricas obtêm visibilidade antecipada da confiabilidade dos equipamentos rotativos e criam uma base prática para a manutenção preditiva na produção de celulose e papel.
Treinamento online gratuito sobre vibração
Se sua equipe é responsável pela manutenção e confiabilidade de equipamentos rotativos na indústria de celulose e papel, o conhecimento básico sobre vibração facilita a tomada de medidas com base nos resultados do monitoramento de condições. A Istec oferece um treinamento on-line gratuito sobre Vibração Categoria 1 por meio da Istec Academy para profissionais que desejam uma introdução prática aos fundamentos da vibração e aos padrões típicos de falhas em máquinas.
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