Title

AUMENTO DA CONFIABILIDADE EM PRECIPITADORES ELETROSTÁTICOS COM APLICAÇÃO DE METODOLOGIAS DE ANÁLISE DE FALHAS E MONITORAMENTO ONLINE

IMPROVING THE RELIABILITY OF ELECTROSTATIC PRECIPITATORS USING FAILURE ANALYSIS METHODS AND ONLINE MONITORING

Authorship

SÁ, NATANAEL VERLY DE; VIEIRA, JOÃO PAULO

SÁ, NATANAEL VERLY DE

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VIEIRA, JOÃO PAULO

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DOI

10.5151/2594-5327-42118

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Abstract

Este trabalho oferece uma análise detalhada sobre confiabilidade em precipitadores eletrostáticos (PE’s) utilizados em plantas de Pelotização da VALE em Tubarão/ES. Onde o estudo de caso aborda metodologias de análise de falhas, especificação técnica personalizada para ambiente de mineração, criação de lógicas de funcionamento de transformadores retificadores (T/Rs) para mitigar emissões visíveis de material particulado na atmosfera, assim como a implementação de Internet of Things (IOT) para monitoramento e auxilio na rotina da inspeção preditiva dos equipamentos, resultando em menos falhas nos T/Rs e maior disponibilidade dos precipitadores eletrostáticos da VALE. Os PE’s desempenham um papel crucial na redução da poluição e emissões nas instalações industriais, e cada dia mais, tecnologias similares vem ganhando investimento e notoriedade visando cumprir obrigações ambientais necessárias para preservação do planeta. No entanto, falhas nesses PE’s podem comprometer sua eficácia e operacionalidade, e causar eventos ambientais catastróficos que comprometem a qualidade do ar local e comunidades adjacentes ao permitir que ocorra uma projeção excessiva de particulados na atmosfera. Inicialmente, para mitigar tais ocorrências, são examinados os principais tipos de falhas que ocorrem nos T/Rs. Diante de um histórico de falhas e as análises realizadas, é possível a identificação das causas e fatores de risco, e propor medidas para melhorar a confiabilidade dos PE’s. Estas incluem aprimoramento da gestão da coleta e análise de óleo isolante dos T/Rs, busca de soluções junto aos fabricantes para assegurar a confiabilidade dos ativos, adoção de especificações técnicas mais rigorosas, revisão dos procedimentos operacionais e de manutenção em PE’s, com capacitação adequada aos profissionais envolvidos, além da implementação de sistemas de monitoramento e auxílio na predição de falhas. Por fim, este estudo apresenta os resultados de uma gestão de manutenção efetiva, destacando a importância da análise cuidadosa da engenharia de manutenção e confiabilidade principalmente dos T/Rs em precipitadores eletrostáticos para minimizar falhas e garantir o desempenho consistente desses equipamentos vitais, contribuindo assim para processos industriais que visam a sustentabilidade.

THIS PAPER OFFERS A DETAILED ANALYSIS OF THE RELIABILITY OF ELECTROSTATIC PRECIPITATORS (EPS) USED IN VALE'S PELLETIZING PLANTS IN TUBARãO, ESPíRITO SANTO, BRAZIL. THE CASE STUDY ADDRESSES FAILURE ANALYSIS METHODOLOGIES, CUSTOMIZED TECHNICAL SPECIFICATIONS TAILORED FOR THE MINING ENVIRONMENT, THE DEVELOPMENT OF OPERATIONAL LOGICS FOR RECTIFIER TRANSFORMERS (T/RS) TO MITIGATE VISIBLE PARTICULATE MATTER EMISSIONS INTO THE ATMOSPHERE, AS WELL AS THE IMPLEMENTATION OF INTERNET OF THINGS (IOT) TECHNOLOGIES FOR MONITORING AND SUPPORTING PREDICTIVE INSPECTION ROUTINES. THESE INITIATIVES HAVE RESULTED IN FEWER T/R FAILURES AND GREATER AVAILABILITY OF VALE'S ELECTROSTATIC PRECIPITATORS. EPS PLAY A CRUCIAL ROLE IN REDUCING POLLUTION AND EMISSIONS IN INDUSTRIAL FACILITIES, AND TECHNOLOGIES OF THIS NATURE ARE INCREASINGLY GAINING INVESTMENT AND PROMINENCE IN ORDER TO MEET ENVIRONMENTAL OBLIGATIONS ESSENTIAL FOR THE PRESERVATION OF THE PLANET. HOWEVER, FAILURES IN EPS CAN COMPROMISE THEIR EFFECTIVENESS AND OPERATIONAL PERFORMANCE, POTENTIALLY LEADING TO CATASTROPHIC ENVIRONMENTAL EVENTS THAT DEGRADE LOCAL AIR QUALITY AND IMPACT SURROUNDING COMMUNITIES DUE TO THE EXCESSIVE RELEASE OF PARTICULATES INTO THE ATMOSPHERE. TO MITIGATE SUCH OCCURRENCES, THE MAIN TYPES OF FAILURES OBSERVED IN T/RS ARE INITIALLY EXAMINED. BASED ON A HISTORY OF FAILURES AND THE ANALYSES CONDUCTED, IT BECOMES POSSIBLE TO IDENTIFY CAUSES AND RISK FACTORS AND PROPOSE MEASURES TO ENHANCE THE RELIABILITY OF EPS. THESE INCLUDE IMPROVING THE MANAGEMENT OF INSULATING OIL SAMPLING AND ANALYSIS IN T/RS, SEEKING SOLUTIONS WITH MANUFACTURERS TO ENSURE ASSET RELIABILITY, ADOPTING STRICTER TECHNICAL SPECIFICATIONS, REVIEWING OPERATIONAL AND MAINTENANCE PROCEDURES FOR EPS, PROVIDING ADEQUATE TRAINING TO INVOLVED PERSONNEL, AND IMPLEMENTING MONITORING SYSTEMS THAT SUPPORT FAILURE PREDICTION. FINALLY, THIS STUDY PRESENTS THE RESULTS OF EFFECTIVE MAINTENANCE MANAGEMENT, EMPHASIZING THE IMPORTANCE OF A THOROUGH MAINTENANCE AND RELIABILITY ENGINEERING APPROACH—PARTICULARLY FOCUSED ON T/RS WITHIN ELECTROSTATIC PRECIPITATORS—TO MINIMIZE FAILURES AND ENSURE THE CONSISTENT PERFORMANCE OF THESE CRITICAL SYSTEMS, THUS CONTRIBUTING TO INDUSTRIAL PROCESSES AIMED AT LONG-TERM SUSTAINABILITY.

Keywords

Confiabilidade de equipamentos, Precipitadores Eletrostáticos, Monitoramento Preditivo (IoT).