Planejamento da Inspeção e da Manutenção

As atividades de inspeção, avaliação de riscos, ensaios ou testes e de manutenção, são planejadas e executadas de acordo com um plano definido. Esse plano tem que refletir o risco (probabilidade e consequência) do equipamento falhar e a estratégia em se detectar, prevenir, controlar e mitigar potenciais falhas. A condição dos equipamentos na sequência das ações de inspeção, de ensaio ou de manutenção, é arquivada na forma de histórico, analisada e deve ser utilizada para atualizar o planejamento baseado no risco (DNV-RP-G101, 2009). A FIG. 2.2 mostra um fluxograma de processo generalizado para o estabelecimento de um programa de inspeção e de manutenção.

O planejamento de inspeção e de manutenção deve refletir a criticidade do equipamento e seus necessários padrões de desempenho, visando as atividades de gerenciamento de risco. Ele deve procurar otimizar a alocação de recursos (mão de obra, equipamentos e ferramental de apoio especializado, peças de reposição, materiais de consumo) para manter o ciclo de vida do valor do ativo e não comprometer a produção ou compromissos assumidos com os steakholders.

As estratégias de manutenção, sejam proativas ou reativas, podem coexistir ou não dependendo da natureza dos sistemas e seus equipamentos, assim como as características de suas falhas e de seu desenvolvimento.

Para o planejamento da manutenção, existem diversas técnicas ou ferramentas de tomadas de decisão bem consolidadas que orientam a organização e priorização das distintas atividades de manutenção (corretiva, preventiva e preditiva), disponíveis na literatura acadêmica e também em normas de organizações das indústrias afins, conforme apresentados no item 1.1.

Entre as técnicas destacam-se:

a) Manutenção Centrada em Confiabilidade (RCM - Reliability Centered

Figura 2.2 - Fluxograma de processo para o estabelecimento da programação de inspeção e de manutenção

Estabelecimento do programa de inspeção e de manutenção

Agrupamento e classificação Análise de risco Atividades específicas da_manutenção Análise de custo-benefício Programação de inspeção e de

manutenção Hierarquia técnica, agrupamento, classificação e planejamento da análise de risco Atualização ou revisão Critérios de tolerância de risco Barreiras de segurança? Possui conceito genérico de manutenção? Identificação do perigo PoF CoF Padrões de desempenho e conceitos genéricos Utilizar conceito genérico de manutenção e identificar a existência de requisitos Estabelecer o conceito genérico de manutenção Análise de risco Avaliação do risco Medidas de redução do risco Atividades para prolongar a vida útil do equipamento Identificar as atividades de inspeção e de manutenção e os requisitos Ajustes e análises locais para determinar o custo- benefício da inspeção ou da manutenção Estabelecer a descrição da inspeção e da manutenção e as necessidades de recursos Programar a inspeção e a manutenção Planejamento da manutenção corretiva ou programação de vigilância mínima Execução S S N N Baixo Médio ou alto Fonte: DNV-RP-G101, 2009.

A Manutenção Centrada em Confiabilidade é uma metodologia sistemática usada para otimizar as estratégias de manutenção (MOUBRAY, 1997), onde os ativos são decompostos, extensivamente analisados e detalhados através do desmembramento na forma de FTA’s (Failure Tree Analysis - Análise de Árvore de

Falhas), apresentada no item 2.3.9, sendo que na sequência são elaboradas as FMEA’s (Failure Model and Effect Analysis - Análise de Modo e Efeito de Falha), a ser discutida no item 2.2.5, para os componentes mais críticos.

Desta forma, a organização e os processos de manutenção são criteriosamente redefinidos, e os três tipos de estratégias de manutenção são atribuídas a cada ativo, do funcionamento até a falha (Run to Failure - RTF), envolvendo manutenção preventiva e manutenção preditiva ou a combinação dessas técnicas/rotinas.

A FIG. 2.3 a seguir apresenta as etapas para execução de uma análise de RCM.

Figura 2.3 - Etapas para execução de uma análise de RCM

Requisitos operacionais Concepção de manutenção

Análise funcional Diagrama de blocos (FTA)

Análise preliminar

FMEA Modo de falha Causa e conseqüências

Funções e/ou componentes críticos do sistema

Diagrama de decisão RCM Programa de Manutenção

Fonte: LAFRAIA, 2001.

O detalhamento destas etapas é demonstrado através da TAB. 2.1.

O RCM é particularmente útil e viável para manutenção de instalações idênticas, entretanto é necessário certo nível de maturidade de manutenção para garantir que os dados dos ativos sejam precisos e completos.

Tabela 2.1 - Detalhamento das etapas da RCM

Requisitos

operacionais Análise funcional Elaborar FMEA Diagrama de decisões Programa de Manutenção Montar equipe de

análise Identificar funções Definir os modos de falha Aplicar diagrama de decisões atividades existentes Comparar com

Identificar dados Definir funções Definir as causas _{das falhas} Identificar tarefas da manutenção

preventiva Detalhar instruções

Coletar dados Definir falhas _funcionais Definir os efeitos das _falhas Identificar tarefas da manutenção

preditiva Revisar planos

Descrever sistema Elaborar a FTA _{consequência} Classificar Selecionar tarefas _efetivas Conduzir auditorias

Identificar elementos Identificar sistemas _críticos Estabelecer _intervalos Conduzir mudanças _{de projeto}

Definir fronteiras e

interfaces Identificar mudanças de projeto

Fonte: LAFRAIA, 2001.

b) Manutenção Baseada em Condição (CBM - Condition Based Maintenance):

Segundo PADMANABHAN (2008), o CBM (Condition Based Maintenance) é baseado no uso de dados em tempo real para priorizar e otimizar os recursos de manutenção, onde observa-se o estado do sistema, sendo este conhecido como o monitoramento da condição. Tal sistema permite se determinar a saúde física do equipamento e agir apenas quando a manutenção é realmente ótima e necessária, minimizando o custo, o tempo da atividade e o lucro cessante.

Assim, desenvolvido nos últimos anos, colabora na extensa utilização e emprego de equipamentos de instrumentação (dispositivos ou aparelhos) e juntamente com a melhoria ou a modernização nas ferramentas/ferramental para a análise de dados relativos ao estado da integridade, permite que o pessoal envolvido seja capaz de decidir qual é o momento mais adequado para se realizar a manutenção de algum subconjunto do equipamento ou subsistema.

c) Inspeção Baseada no Risco (RBI - Risk Based Inspection):

A Inspeção Baseada no Risco (IBR ou RBI) prioriza a inspeção em equipamentos estáticos visando identificar, caracterizar, quantificar e avaliar o risco relacionado a

probabilidade de falha como um resultado da ocorrência de um evento específico e sua consequência. Na estratégia da RBI, o risco, segundo discutido no item 2.5, é utilizado como critério afim de priorizar as tarefas de inspeção para os sistemas.

As propostas da RBI incluem (ZHAOYANG et alii, 2011):

i) Afastar-se da inspeção baseada em tempo, muitas vezes governada pelo cumprimento mínimo de normas, regulamentos e padrões de inspeção;

ii) Aplicar uma estratégia de fazer o que é necessário para a salvaguarda da integridade e melhorar a confiabilidade e a disponibilidade do ativo, através do planejamento e da execução dessas inspeções que são necessárias;

iii) Proporcionar benefícios econômicos, como um menor número de inspeções, onde temos menos ou mais curtas as paradas e extensão de prazos mais longos;

iv) Salvaguardar a integridade;

v) Reduzir o risco de falha.

A API 580 (2009) fomenta aos usuários os elementos básicos para o desenvolvimento, implementação e manutenção de um programa de inspeção baseada no risco (RBI). Esta norma fornece orientação aos proprietários, operadores e projetistas de equipamentos para desenvolver e implementar uma rotina ou rota de inspeção, cujas diretrizes permitem avaliar o programa e seu plano de inspeção. Assim, a abordagem enfatiza a operação segura e confiável através da ação de inspeção priorizada pelo risco.

Embora os métodos diferem na RBI a nível de detalhe dos dados de entrada e os resultados de saída, todos eles têm componentes comuns. Esses elementos são:

i) Preparação da avaliação afim de definir o alcance;

ii) Histórico de manutenção e coleta de informações de inspeção;

iv) Avaliação de risco para se estabelecer a probabilidade e a consequência de falha;

v) Planejamento e priorização da inspeção baseada no risco, e

vi) Revisão da inspeção e atualização da sequência de inspeções futuras, conforme a FIG. 2.4.

Figura 2.4 - Processo genérico da RBI

Preparação da avaliação Coleta de informações Revisão do mecanismo de dano Conseqüência da falha Probabilidade de falha Planejamento da inspeção Revisão da inspeção

Fonte: ABLITT & SPECK, 2005.

Deve-se destacar que a revisão do mecanismo de dano é importante porque neste estágio as estimativas da taxa de falha devem ser realizadas pela ferramenta RBI.

- Tendência do histórico de inspeção e resultados de END’s (ensaios não destrutivos);

- Registros históricos da manutenção e inspeção, e/ou

- Dados publicados, por exemplo na API 571 (2003), e os modelos de dano (se necessário).

Quando as taxas de falhas quantitativas não estão disponíveis, pode ser utilizada a experiência operacional do operador em serviço com o equipamento.

d) Manutenção Baseada em Risco (RBM - Risk Based Maintenance):

A Manutenção Baseada em Risco utiliza a mesma metodologia adotada na Inspeção Baseada em Risco cujo principal objetivo é o de reduzir o risco global que pode resultar como consequência de falhas inesperadas em instalações operacionais (KHAN & HADDARA, 2004).

A inspeção e atividades de manutenção são priorizadas com base na quantificação do risco causada devido à falha de um dos componentes, de modo que a soma do risco pode ser minimizada utilizando-se a manutenção baseada no risco. Os componentes de alto risco são inspecionados e manutenidos com maior frequência e profundidade, visando alcançar critérios de risco toleráveis (BROWN & MAY, 2003).

Resumindo, a TAB. 2.2 apresenta uma síntese e comparação técnica entre as metodologias de manutenção que foram abordadas.

Dentre estas técnicas, conforme comentado no Capítulo I, adotou-se a Manutenção Baseada em Condição e a Manutenção Baseada em Risco para permitir o desenvolvimento do modelo, e que serão detalhadas no Capítulo III.

Tabela 2.2 - Estratégias de manutenção