Em instalações de petróleo e gás a jusante, como refinarias, terminais de tanques e plantas petroquímicas, os equipamentos de compressão e fluxo de ar são essenciais para operações seguras e estáveis. Ventiladores de torre de resfriamento e de processo, sopradores e compressores suportam funções críticas, incluindo rejeição de calor, fornecimento de ar de combustão, recuperação de vapor e manuseio de gás. Esses ativos operam continuamente como parte de sistemas de processo maiores, onde a perda de fluxo de ar ou capacidade de compressão pode afetar diretamente a estabilidade da produção, a eficiência energética e a segurança.
Do ponto de vista da confiabilidade dos ativos, esses equipamentos representam uma grande parcela de máquinas rotativas com graus de criticidade variados. Embora alguns compressores sejam considerados ativos de alto impacto, muitos ventiladores e sopradores são operacionalmente críticos, mas carecem de monitoramento contínuo de condições. Garantir uma operação confiável em todo esse grupo de ativos requer uma abordagem escalável de monitoramento de vibração, alinhada às realidades operacionais do setor de downstream.
O desafio
Ventiladores de torres de resfriamento e de processo, sopradores e compressores em ambientes de downstream estão expostos a operação contínua, cargas de processo flutuantes e condições ambientais adversas. Os ventiladores de torres de resfriamento estão sujeitos à umidade, corrosão e vibração estrutural, enquanto os ventiladores de processo e sopradores frequentemente operam próximos aos seus limites de projeto sob condições de fluxo variáveis. Os compressores sofrem forças dinâmicas relacionadas a mudanças de pressão, composição do gás e variações de velocidade.
Os mecanismos típicos de falha incluem degradação dos rolamentos, desequilíbrio do rotor, desalinhamento, folga mecânica e ressonância. Essas falhas geralmente se desenvolvem gradualmente e são difíceis de detectar apenas com inspeções periódicas. Limitações de acesso, classificações de áreas perigosas e o grande número de unidades instaladas complicam ainda mais as rotas de monitoramento manual de vibração. Como resultado, problemas mecânicos em estágio inicial podem passar despercebidos até que os níveis de vibração aumentem o suficiente para causar danos secundários ou paradas não planejadas.
Por que o monitoramento de vibração é importante nesta aplicação
O monitoramento de vibrações é um método comprovado para avaliar o estado de equipamentos rotativos utilizados para compressão e fluxo de ar. Alterações no comportamento das vibrações permitem a detecção precoce de falhas decorrentes de mecanismos comuns de degradação, como desgaste de rolamentos, desequilíbrio, desalinhamento de eixos e problemas estruturais em conjuntos de ventiladores e compressores.
Para operadores do setor de petróleo e gás a jusante, o monitoramento contínuo de vibrações permite a manutenção baseada nas condições, identificando falhas em desenvolvimento antes que elas afetem o desempenho do fluxo de ar, a eficiência de resfriamento ou a estabilidade da compressão. Em comparação com a manutenção reativa ou inspeções baseadas em intervalos de tempo, o monitoramento de vibrações apoia estratégias de manutenção preditiva que melhoram a confiabilidade dos equipamentos rotativos e reduzem o risco de interrupções no processo em grandes frotas de ativos.
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A solução – VibSys® para equipamentos de compressão e fluxo de ar no setor de downstream
O VibSys® é um sistema compacto de monitoramento de vibração projetado para o monitoramento de condições acessível e escalável de equipamentos rotativos, como ventiladores de torres de resfriamento, ventiladores, sopradores e compressores. O sistema coleta continuamente dados de vibração de alta qualidade e realiza o processamento de sinais internamente para fornecer indicadores de condição significativos diretamente no nível do ativo.
Em aplicações de petróleo e gás a jusante, o VibSys pode ser implantado em caixas de rolamentos, caixas de engrenagens ou estruturas de motores, utilizando sensores de vibração industriais padrão. O processamento local permite o monitoramento e o acionamento de alarmes em tempo real, enquanto os dados de vibração podem ser integrados a sistemas de controle ou plataformas analíticas externas por meio de interfaces abertas, como Modbus e APIs. Essa arquitetura aberta permite a expansão gradual e evita a dependência de um único fornecedor, o que é particularmente relevante para grandes conjuntos de ventiladores e compressores espalhados por uma instalação.
O VibSys se encaixa perfeitamente nas estratégias de monitoramento para ativos de médio porte e de importância crítica para as operações, fornecendo informações contínuas sem a complexidade dos sistemas de proteção tradicionais de ponta.
Principais vantagens:
- Monitoramento contínuo de vibração de ventiladores de torres de resfriamento, ventiladores, sopradores e compressores em instalações distribuídas
- Detecção precoce de desgaste de rolamentos, desequilíbrio, desalinhamento e folga mecânica em condições operacionais variáveis
- Hardware compacto e robusto, adequado para ambientes adversos de processamento, incluindo locais ao ar livre e com alta umidade
- Processamento de sinal integrado que permite alarmes locais e avaliação de condições com base em tendências
- Integração aberta com sistemas da planta e plataformas de diagnóstico externas, oferecendo suporte a estratégias escaláveis de monitoramento de condições
Impacto na manutenção e na confiabilidade dos ativos
A aplicação do VibSys para monitoramento de vibrações em equipamentos de compressão e fluxo de ar permite que as operadoras de petróleo e gás a jusante façam a transição da manutenção reativa para a manutenção baseada nas condições. As equipes de manutenção obtêm visibilidade contínua das condições das máquinas, permitindo um melhor planejamento de inspeções, revisões e logística de peças de reposição com base na saúde real dos ativos.
Com o tempo, isso leva a uma maior confiabilidade dos equipamentos rotativos, à redução de paradas não planejadas e a uma maior confiança na disponibilidade de sistemas críticos de fluxo de ar e compressão. Ao combinar uma implantação escalável com dados de vibração confiáveis, o VibSys oferece suporte a estratégias de manutenção preditiva que se alinham aos requisitos operacionais e econômicos das instalações de petróleo e gás a jusante.
