Aula 39 - Inspeção e medidas de Luminosidade no ambiente de trabalho.

 Existem parâmetros estabelecidos na NR-17 no que diz respeito a luminosidade no ambiente de trabalho. Por isso, hoje vamos explicar melhor quais são eles e de que forma o não cumprimento pode afetar a saúde e o bem-estar dos colaboradores.

Figura 01 - Medição de luminosidade
no ambiente de trabalho

A luminosidade no ambiente de trabalho parece ser um fator primário, mas ainda sim são estabelecidos parâmetros na NR-17 que determinam a quantidade mínima de iluminação para diversas atividades.

Muitos podem não saber que a iluminação é um fator muito importante, pois ela também é responsável pela garantia da qualidade dos serviços/produtos, pela produtividade da equipe, mas principalmente para evitar acidentes de trabalho.

Assim como a acústica do ambiente, uma iluminação inadequada pode até prejudicar a saúde física e psicológica do colaborador.

O que a NR-17 fala sobre a luminosidade no ambiente de trabalho, aqui estão os itens mais importantes da NR-17 com relação a iluminação:

• Item 17.5.3 – Em todos os locais de trabalho deve haver iluminação adequada, natural ou artificial, geral ou suplementar, apropriada à natureza da atividade.
• Item 17.5.3.1 – A iluminação geral deve ser uniformemente distribuída e difusa.
• Item 17.5.3.2 -A iluminação geral ou suplementar deve ser projetada e instalada de forma a evitar ofuscamento, reflexos incômodos, sombras e contrastes excessivos.
• Item 17.5.3.3 – Os níveis mínimos de iluminamento a serem observados nos locais de trabalho são os valores de iluminâncias estabelecidos na NBR 5413, norma brasileira registrada no INMETRO.
• Item 17.5.3.4 – A medição dos níveis de iluminamento previstos no subitem 17.5.3.3 deve ser feita no campo de trabalho onde se realiza a tarefa visual, utilizando-se de luxímetro com fotocélula corrigida para a sensibilidade do olho humano e em função do ângulo de incidência.
• Item 17.5.3.5 – Quando não puder ser definido o campo de trabalho previsto no subitem 17.5.3.4, este será um plano horizontal a 0,75m (setenta e cinco centímetros) do piso.

Uma boa iluminação no trabalho poderá reduzir riscos de acidentes.

Figura 02 - Níveis de luminosidade
no ambiente de trabalho

O campo de visão fica claro e você percebe muito mais rápido quando algo está errado ou em situação de perigo não representando apenas uma questão estética, mas um ambiente seguro.

Para medir a luminosidade é utilizado um aparelho chamado luxímetro, ele pode ser um instrumento digital portátil utilizado para facilitar as auditorias e fiscalizações.

Figura 03 - Luxímetro Digital
Minipa – Modelo MLM 1011

A medição é realizada através de um sensor que é capaz de analisar a intensidade da luz.

Segundo a ABE “A NBR ISO 8995-1 é direcionada para ambientes de trabalho internos, e todas as novas obras e reformas devem estar adequadas à determinação.

A nova norma substitui a ABNT NBR 5413 - Iluminância de interiores, com última revisão em 1992, e a ABNT NBR 5382 - Iluminação de ambientes de trabalho, que havia sido inicialmente publicada em 1977 e que se encontrava sem atualização há 28 anos.

O laudo indica os requisitos de iluminação para locais de trabalho internos e os requisitos para que as pessoas desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente, com conforto e segurança durante todo o período de trabalho.

A norma de requisitos de luminosidade pode ser baixada em: NBR 5413 – Norma sobre iluminação em locais de trabalho.

O arquivo para análise e laudo de Iluminação Ambientes de Trabalho elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 23_09_10 Manutenção - Análise de Luminosidade por Luxímetro.

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/09/2023.

Aula 38 - Manutenção de circuitos de controle de iluminação no ambiente de trabalho.

 Em geral, as instalações elétricas comerciais e industriais podem utilizar interruptores simples, paralelos, intermediários ou ainda sensores. Embora o objetivo final seja ligar e desligar a iluminação, na maioria das vezes, cada um deles permite atender uma certa necessidade do ambiente.

Figura 01 - Interruptor Pulsador

A fim de explicar melhor as diferenças entre esses produtos e suas aplicações, apresento uma breve descrição de cada um, com alguns exemplos práticos.

Interruptor pulsador - O Interruptor pulsador possui uma gravação de campainha em seu interruptor. Quando pressionado fecha um circuito elétrico. 

Seu interruptor tem volta automática. Muito utilizado para acionamento de campainhas em geral. No diagrama unifilar da figura 01 há a indicação dos condutores de: neutro, fase, terra e retorno.

Para as instalações temos que identificar os condutores, o fio fase é o que vem do disjuntor, desde o quadro de distribuição até onde será instalado o interruptor, já o fio neutro tem origem no barramento neutro do quadro de energia, geralmente é na cor azul claro, e segue para qualquer ambiente onde estará o bocal da lâmpada, ele garante a segurança quando necessitamos substitui-la, o terceiro fio chama-se fio de retorno, que tem função essencial de ligar a lâmpada ao interruptor. Para os fios fase e de retorno, não existe regra para as cores, mas jamais poderá ser na cor azul claro (neutro) ou verde/amarelo (proteção).

Figura 02 - Interruptor Simples

As escolha da seção dos condutores adequada á instalação deve ser de; 1,5 mm para interruptores, 2,5 mm para tomadas de 10 amperes e 4 mm para tomadas de 20 amperes.

 

Interruptores simples - Quando há necessidade de ligar e desligar uma lâmpada ou um grupo de lâmpadas, a partir de um só ponto de comando, este é o tipo de interruptor indicado. 

Portanto, sua utilização é comum em ambientes como banheiros e dispensas, por exemplo. Em geral, os interruptores simples do tipo mais comum (unipolares) possuem apenas 2 terminais para a ligação dos cabos (“fios”). 

No diagrama unifilar da figura 02 há a indicação dos condutores de: neutro (azul), fase (vermelho) terra (verde) e retorno (amarelo). 

Figura 03 - Interruptor Dimmer

Interruptores Dimmer - O dimmer é um dispositivo elétrico rotativo, que quando está em série com uma lâmpada, tem a capacidade de alterar os valores de luminosidade produzida pela lâmpada. Para ambientes em que é necessário estar atento, geralmente o nível de iluminação é alta, já em ambientes onde a prioridade é o relaxamento e a sensação de acolhimento, o nível de iluminação baixa dá um toque especial.

Para variar a utilização dos ambientes ou para alterar a iluminação nos diferentes períodos do dia existe o dimmer, que é um componente capaz de alterar o nível de iluminação nos ambientes.

Os dimmeres mais antigos funcionam com um potenciômetro, que nada mais é do que uma resistência variável. Esse potenciômetro regula a quantidade de corrente que chega na lâmpada, sendo essa relação inversamente proporcional. Quanto maior a resistência, menor a corrente elétrica que chega na lâmpada e consequentemente, menor será a iluminação emitida. 

O dimmer é instalado de forma semelhante a instalação de um interruptor simples. Conecte o cabo de fase no borne indicado do dimmer, esse borne geralmente vem com a letra L, o cabo de retorno será instalado no outro borne do dimmer e também no soquete da lâmpada. A lâmpada também deve receber o cabo de neutro, diretamente do quadro de distribuição, assim como mostra o esquema da figura 03.

Interruptores paralelos - Os interruptores paralelos também são conhecidos como three-way. Eles permitem ligar e desligar uma lâmpada ou grupo de lâmpadas, a partir de dois locais diferentes. 

Figura 04 - Interruptores paralelos.

Assim, sua utilização é comum em corredores e dormitórios, por exemplo. Nestes últimos, é frequente encontrar um interruptor próximo à porta de acesso e outro na cabeceira da cama. 

Os interruptores paralelos mais comuns são unipolares, e possuem 3 terminais para a ligação dos cabos.

Repare que na interconexão entre os interruptores são utilizados dois fios de retorno, além do fio retorno que se conecta com a lâmpada no circuito, ou seja, em um circuito com interruptores paralelos utilizamos 3 fios de retorno.

 No diagrama unifilar da figura 04 há a indicação dos condutores de: neutro (azul), fase (vermelho) terra (verde) e de três cabos de retorno (amarelo). 

Interruptores intermediários - Os interruptores intermediários, também conhecidos como chave cruz ou ainda four-way, são utilizados em conjunto com dois interruptores paralelos. 

Figura 05 - Interruptores paralelos
e intermediário.

Eles permitem ligar e desligar uma lâmpada ou grupo de lâmpadas, a partir de três ou mais pontos de comando. Portanto, encontram aplicação em locais como corredores e escadarias com múltiplos acessos, por exemplo.

Esses interruptores possuem 4 terminais para a ligação dos cabos. E eventualmente, podem trazer alguma marcação no corpo, para facilitar a distinção de outros produtos parecidos, que também possuem 4 terminais, como os interruptores simples bipolares.

Na instalação, utilizam-se os interruptores paralelos nos extremos, intercalando-se interruptores intermediários entre eles, em número  suficiente para atender todos os pontos de comando requeridos pelo ambiente. 

No diagrama unifilar da figura 05 há a indicação dos condutores de: neutro (azul), fase (vermelho) terra (verde) e de cinco cabos de retorno (amarelo). 

Figura 06 - Relé fotoelétrico.

Relé fotoelétrico - A finalidade do relé fotoelétrico é substituir o comando manual de iluminação por um comando automático. Isso significa que a lâmpada acende ao anoitecer e apaga ao amanhecer. O esquema multifilar e unifilar para instalar corretamente o relé fotoelétrico para o comando de iluminação em lâmpadas incandescentes está na figura 06.

Para o comando de lâmpadas a vapor de mercúrio, vapor de sódio e multi-vapor metálico (lâmpadas de descarga) são necessários um reator para cada lâmpada com potências equivalentes. Logo, cada lâmpada deverá ter o seu respectivo reator com potência igual à da lâmpada. 

Figura 07 - Interruptor bipolar.

Interruptor bipolar - Os interruptores bipolares são utilizados em sistemas bifásicos para comandar lâmpadas em um único ponto de comando. Ele possui possui quatro pontos de conexão elétrica, podemos descrever ele como sendo dois interruptores simples acionados por uma única tecla. Isso ocorre para que ambas as fases sejam interrompidas no circuito, visando segurança ao trocar uma lâmpada. Como temos um circuito bifásico, não temos mais fio neutro, apenas fases, retorno e terra. Em nossa carga (lâmpada incandescente) ficam dispostos os fios de retorno.

No diagrama unifilar da figura 07 há a indicação dos condutores de: Fase R (preto), fase S (vermelho) terra (verde) e de dois cabos de retorno (amarelo). 

Figura 08 - Interruptor bipolar paralelo.

Interruptor bipolar paralelo - O interruptor bipolar paralelo é utilizado em sistemas bifásicos (duas fases). Instala-se esse interruptor para ligar e desligar lâmpadas em dois pontos de comandos dentro do mesmo ambiente, como escadarias ou corredores. Assim como os demais interruptores já apresentados, o interruptor bipolar paralelo possui como características elétricas principais 10 A  e 250 V. A Figura 8 apresenta o esquema funcional para o circuito com interruptor bipolar paralelo e lâmpada incandescente e o esquema unifilar para um circuito com interruptores bipolares paralelos e lâmpada incandescente..

Figura 09 - Sensor de presença

É possível visualizar que o interruptor paralelo possui seis pontos de conexão elétrica. Assim como ocorre com o interruptor bipolar simples, é como se tivéssemos dois interruptores paralelos sendo acionados por uma única tecla simultaneamente. De acordo com a NBR5410, é obrigatório que os pontos centrais recebam os fios fase do circuito em um dos interruptores e os outros quatro pontos, inferior e superior, recebam fios de retorno do circuito.

No diagrama unifilar da figura 06 há a indicação dos condutores de: Fase R (preto), fase S (vermelho) terra (verde) e de seis cabos de retorno (amarelo).

Sensor de presença - Os sensores de presença são comumente utilizados nas instalações elétricas residenciais, comerciais e prediais, principalmente para acionamento de lâmpadas ou portas por exemplo. Sensores de presença são basicamente dispositivos capazes de detectar movimentos de determinados corpos.

Quando o sensor detecta algum movimento um relé é acionado, fechando um contato normalmente aberto, permitindo a passagem da corrente elétrica e acionando um componente por exemplo, que neste caso será acionada uma lâmpada.

No diagrama unifilar da figura 09 há a indicação do condutor de: Fase R (preto), neutro (azul) e de retorno (amarelo).

Tomadas

As tomadas são dispositivos que permitem ligações elétricas provisórias de aparelhos portáteis industriais e eletrodomésticos. A ligação é feita através de encaixe entre o plugue (móvel) e a tomada (fixa), figura 07.

A partir de 2011, conforme o novo padrão brasileiro, só podem ser comercializados plugues com três pinos e tomadas com três furos (neutro, terra e fase), figura 08. Tais tomadas permitem a ligação de aparelhos por meio de plugues de dois e três pinos redondos. Os plugues de três pinos são utilizados em aparelhos que necessitam de aterramento. O terceiro pino (central), realiza a ligação com o fio terra, evitando que o consumidor sofra um choque elétrico ao ligar aparelhos com falha de isolação.

Figura 10 - Plugue e tomada.

O novo padrão brasileiro foi desenvolvido com o objetivo de diminuir as possibilidades de choque elétrico, incêndios e mortes. Por isso, as tomadas possuem formato em poço, o que impede o contato acidental do usuário com o pino energizado.

Configurações para os plugues e tomadas do padrão brasileiro:

• Com diâmetro de 4 mm para corrente nominal de até 10A (TUG)
• Com diâmetro de 4,8 mm para corrente nominal de até 20A (TUE)

Essa distinção existe para garantir que os consumidores não liguem equipamentos de alta potência em um ponto não projetado para esse fim.

As tomadas até 10A, com pinos mais finos e que são mais facilmente encontradas em nossas residências, são classificadas como tomadas de uso geral ou TUG, visto que ela podem ser aplicadas com os mais diversos tipos de equipamentos de baixa potência.

Figura 11 - Posição dos cabos.

As tomadas até 20A, com pinos mais grossos, não são encontradas em todas residências. Existem apenas em algumas delas quando o projetista fez o dever de casa. Isso porque elas são destinadas a utilização de equipamentos de potência média, de apenas alguns aparelhos específicos e que, em geral, não ficam mudando de lugar a todo momento. Estas tomadas de até 20A são classificadas como tomadas de uso específico ou TUE. Podemos classificar como TUE as tomadas que serão utilizadas para alimentar, por exemplo, lavadoura de roupas, forno microondas, forno elétrico, ar condicionado, torneira elétrica, chuveiro elétrico, secador de cabelo, dentre outros.

Figura 12 - Chuveiro.

O chuveiro no diagrama elétrico ele é considerado como um ponto de TUE, mas na ligação elétrica física, como em 95% ele possui uma corrente superior a 20A, ele não poderá utilizar a tomada e plugue para 20A. Neste caso, utiliza-se conectores de porcelana ou baquelite, que suporta temperaturas e correntes adequadas. Utilizar elementos plásticos em correntes elevadas é certeza de deterioração dos elementos, derretimento e possivelmente curto-circuito, figura 09. Por fim, em relação a ligação elétrica das tomadas, conforme normas brasileiras vigentes a mesma deve ser instalada para que fique a altura padronizada do piso acabado:

• 0,30 metro (baixa)
• 1,30 metro (média)
• 2,20 metros (alta)

No link a seguir exemplos de diagramas unifilares para ensaio de controle de iluminação do tipo: pulsador, simples, paralelo, intermediário, bipolar, bipolar paralelo, dimerizado, fotoelétrico, temporizado , automático e por relé de impulso e seu diagrama funcional . Há também o diagrama unifilar para ensaio de controle de iluminação por relé de impulso e sensor de presença e o diagrama do quadro de cargas, ambos realizado pelo Engenheiro Eletricista Márcio Luiz de Paula, para montagem em laboratório.

© Direitos de autor. 2019: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 28/02/2023

Aula 37 - Inspeção Visual do Sistema de Proteção de Descarga Atmosférica e medição de Aterramento com Terrômetro

Figura 01 - Sistema de Proteção de
Descarga Atmosférica

A inspeção do Sistema de Proteção de Descarga Atmosférica - SPDA, e dos sistema de aterramento tem a função de garantir a equipotencialização no nível do solo ao mesmo tempo em que protege os ocupantes internos de uma edificação das tensões perigosas, o subsistema de aterramento é considerado por muitos o mais importante do SPDA. Para que ele esteja sempre em condições de atender as expectativas de projeto e segurança é preciso que, regularmente, sejam realizadas inspeções em seus captadores, condutores, conectores e hastes de aterramento.

No aterramento alguns componentes não são visíveis, pois estão enterrados no solo. Sendo assim, não é possível validá-lo, totalmente, apenas com a inspeção visual, como ocorre nos subsistemas de captação e descidas externas. Sua validação começa logo na análise do tipo de SPDA aplicado na estrutura, pois em um sistema com aterramento estrutural, a verificação é bem mais simples de se realizar do que em um aterramento externo. Sempre que existir um anel eletricamente contínuo ao redor da edificação e afastado a 1 m das paredes externas, ou seja, aterramento externo, podemos seguir o seguinte procedimento de inspeção:

• Inicialmente, devem ser verificadas as condições de todos os conectores mecânicos que existirem neste sistema, obrigatoriamente, estes devem estar dentro das caixas de inspeção embutidas no solo. Ao detectar algum tipo de oxidação, é preciso que ocorra a imediata reposição dos componentes. Se afrouxados, basta apertar seus parafusos e porcas conforme as especificações de torque de cada conector. Essas manutenções devem ser incluídas no relatório e posteriormente repassadas ao cliente.
• Assim como no nível do solo, é preciso verificar também as condições das conexões entre as descidas e o aterramento, que ficam suspensas a, normalmente, 1,5 m de altura. Os mesmos procedimentos anteriores devem ser adotados.
• Por fim, é preciso realizar o ensaio de continuidade elétrica da malha de aterramento, que consiste em medir trechos e comparar as medições com valores de resistência por metro esperados. Com o auxílio de um equipamento, como o terrômetro, injeta-se uma corrente elétrica na malha para obter sua respectiva resistência elétrica. Este valor encontrado deverá ser proporcional à resistência máxima dos condutores utilizados na instalação.

Figura 02 - Captador e sinalizador do Sistema
de Proteção de Descarga Atmosférica

Por exemplo, o cabo de cobre nu de 50 mm² possui uma resistência elétrica máxima de 0,375 ohm por km a 20ºC. Suponha que seja preciso ensaiar uma gigantesca malha de 1 km de extensão. Após conectar o equipamento e injetar a corrente, o leitor deverá apresentar um valor próximo de 0,375 ohm. Este valor é referente à resistência total encontrada no trecho e, como o objetivo é compará-lo com a respectiva resistência do condutor, deverá ser dividido pelo comprimento do trecho ensaiado, que no caso era exatamente 1 km de malha.
Quando o valor final calculado é muito inferior à resistência dos condutores, a causa pode ser muitos outros caminhos de baixa impedância conectados à malha, como tubulações e outros elementos metálicos, que encurtam o caminho para a corrente de ensaio. Esta não é uma condição prejudicial ao sistema, mas outros pontos deverão ser ensaiados para tornar o resultado mais preciso e confiável.
Em contrapartida, quando o valor apresentado for muito superior à resistência máxima dos condutores algumas condições adversas podem estar ocorrendo, como conexões e condutores frouxos, oxidados ou corrompidos. Neste caso, será preciso repará-los o mais breve possível, pois comprometem a segurança do sistema.

Figura 03 - Caixa de inspeção e haste do Sistema
de Proteção de Descarga Atmosférica

Outra causa para esse problema pode ser a corrente do equipamento percorrendo um outro caminho muito longo, superior ao aplicado nos cálculos. Esta condição é bastante comum e implica na necessidade de repetir o ensaio.
Uma grande dica para agilizar o processo e minimizar os erros é a execução deste ensaio em pequenos trechos, como entre as descidas do sistema. Desta forma, no caso de detectar algum rompimento ou conexão frouxa, a distância para escavar e resolver o problema será menor, o que gera uma economia ao cliente na hora de executar a manutenção.
No caso de edificação já pronta, basta solicitar ao responsável o laudo do ensaio de continuidade elétrica, a simples análise deste relatório é suficiente para validar o sistema aplicado.

Figura 04 - Terrômetro.

Caso o laudo não exista ou tenha sido perdido, é recomendável que este ensaio seja executado novamente, como forma de garantia da segurança e eficiência do sistema. 

Para a inspeção do sistema de aterramento é utilizado o equipamento denominado como Terrômetro, sendo realizada a medição da resistência ôhmica dos pontos do sistema de aterramento. A norma ABNT NBR 5419 - Proteção Contra Descargas Atmosféricas - define que os pontos de aterramento que apresentarem valores de Resistência Ôhmica acima de 10 ohm, não estão em conformidade.

As principais anomalias encontradas na inspeção do sistema de aterramento derivam do desgaste dos elementos constituintes da malha do sistema, decorrentes de problemas nas manutenções preventivas e corretivas.

Na inspeção do sistema de aterramento deve ocorrer: verificação da continuidade, medição da resistência de aterramento e a emissão de laudo técnico atestando as condições da malha, com o registro fotográfico detalhado das anomalias encontradas e das medições realizadas, oferecendo aos clientes orientações e recomendações para sua correção, direcionando os investimentos necessários para as adequações.

Figura 05 - Uso do Terrômetro
com o método de três pontos.

A inspeção do sistema de aterramento busca assegurar que a instalação é segura, de forma a proteger os usuários das descargas atmosféricas ou sobretensões, garantindo o funcionamento dos dispositivos de proteção.

Como resultado da inspeção do sistema de aterramento, a empresa tem uma visão atualizada e precisa da edificação, proporcionando a valorização e modernização dos ativos imobiliários, a garantia da eficiência operacional e da segurança dos usuários, salvaguardando a funcionalidade, integridade e confiabilidade do sistema.

O arquivo para análise Sistema de Proteção de Descarga Atmosférica com Terrômetro elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 23_09_09 Manutenção - Análise Sistema de Proteção de Descarga Atmosférica por Terrômetro.

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/09/2023.

Aula 36 - Diagnósticos de Manutenção com uso de Termografia

A Termografia constitui uma poderosa ferramenta preditiva usada no diagnóstico precoce de falhas e outros problemas em componentes elétricos em geral, evitando assim, panes e interrupções de energia nas instalações de interesse do usuário. É uma técnica de inspeção não destrutiva que se fundamenta na detecção e interpretação da radiação térmica emitida pelos equipamentos inspecionados, permitindo exame e a avaliação dos seus componentes sem a necessidade de qualquer contato físico com os mesmos. Os resultados são apresentados instantaneamente, durante a inspeção, na forma de imagens térmicas ou termogramas e como tal registrados para fins das subsequentes providências (imediatas ou não), por parte dos interessados e posterior arquivamento. Portanto, por sua característica básica, a Termografia integra-se perfeitamente aos programas de Manutenção Preditiva de redes e instalações elétricas em geral, painéis, subestações, motores elétricos, etc.

No caso de instalações e equipamentos elétricos, a inspeção termográfica visa a identificação e avaliação daqueles componentes com temperaturas de funcionamento significativamente superiores às temperaturas especificadas pelos fabricantes. A elevação anormal das temperaturas de funcionamento de alguns componentes elétricos se deve, principalmente, a um aumento de resistência ôhmica provocado por oxidação, corrosão, falta de contato em conexões e acoplamentos, ou pelo subdimensionamento de condutores e/ou componentes (sobrecarga). Isto faz com que os componentes sobreaquecidos(defeituosos) destaquem-se, na imagem térmica, como “pontos quentes”, pois encontram-se numa temperatura que, além de superior à temperatura ambiente, situa-se também acima daquela esperada para componentes idênticos em boas condições de funcionamento.
A utilização mais conhecida da termografia é a referente aos sistemas elétricos, onde permite o conhecimento de diferenciais de temperatura, evitando o contato com partes energizadas. Os equipamentos que permitem essa leitura são o radiômetro e o termovisor, ambos recebem uma distribuição da emissão de radiação do corpo aferido, ou seja, radiação emitida + radiação refletida. Por isso, há a necessidade do operador do equipamento tomar cuidado com relação a reflexos em corpos de baixa emissividade (Exemplo: alumínio).

Outro cuidado a se tomar ao aferir objetos com o radiômetro ou o termovisor, é de não visar o objeto em ângulos superiores a 60°, pois estes sofrem redução de emissividade. A emissividade é um dos fatores que influenciam a emissão de radiação, variando de 0 a 1, de acordo com o ângulo de visualização, comprimento de onda e textura do material. 
Outros pontos a serem destacados na termografia são:
• O fato de não se fazer análise de tendência em componentes elétricos devido aos mesmos possuírem carga (corrente) variável ao longo do tempo – o termograma representa a imagem térmica do componente naquele momento, indicando a presença ou não do defeito;
• O fato das máximas temperaturas admissíveis (MTA) não depender e não ser variável com a Temperatura Ambiente dos componentes, já que estes deveriam estar especificados para trabalhar em ambientes mais quentes se necessário.
• O fato de adotar-se uma Emissividade de 0,8 para realização das inspeções em componentes elétricos, porque a emissividade de diferentes tipos de material é variável, sendo que na prática adota-se o valor de 0,8 como sendo um valor médio.
Com relação a componentes elétricos, através de vários estudos, chegou-se a uma tabela para Temperaturas Máximas Admissíveis, registradas pelo Termovisor:
• Bobina contatores: 100°C à 140°C
• Fusíveis(Corpo): 90°C à 110°C
• Fusíveis NH(Garra): 90°C
• Régua de Bornes: 70°C
• Fios encapados: 70°C à 110°C
• Conexões Metal-Cabo (BT 90°C): 70°C à 90°C
• Conexões Metal-Cabo (barramentos de BT): 90°C
• Seccionadoras AT: 50°C
• Conexões AT: 60°C
Tais coeficientes de máximas temperaturas admissíveis determinam a intervenção (com urgência ou não) no sistema elétrico. Normas utilizadas para a confecção das máximas temperaturas admissíveis foram: Norma Petrobrás SC-23 N-2475; Norma Eletronuclear PN-T12 e MIL – STD – 2194-SH.
Outra vantagem da Termografia em sistemas elétricos deve-se ao fato de ela ser benéfica ao esforço para redução e conservação de energia elétrica, pois, maus contatos em componentes elétricos provocam perda de energia por efeito Joule (aquecimento). Mesmo em situações, onde o aquecimento se encontra dentro da máximas temperaturas admissíveis, caso dos cabos elétricos.
Os principais motivos para o aquecimento em cabos elétricos são:
• subdimensionamento ou instalação indevida;
• sobrecarga ou alteração dos componentes adjacentes;
• envelhecimento;
• fiação partida.
Destacando a termografia como mais uma ferramenta na área de Manutenção Preditiva que vem auxiliar no aumento da disponibilidade de máquinas e equipamentos industriais no ciclo produtivo, evitando panes e interrupções da produção, além de contribuir com economia e redução de energia elétrica nos componentes elétricos, garantindo assim seu retorno de investimento.

O arquivo para análise de temperatura com Termografia elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_008 Manutenção - Análise por Termografia – Máquina Ligada.


Informações sobre uso do Câmera Termográfica pode ser obtidos no link: AT 08 - Câmera Termográfica TKTI 10 - Instruções de Uso .

Este arquivo pode ser baixado em: 16_04_001 MISEI Aula 08 - Diagnósticos de Manutenção com uso de Termografia .

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2016

Aula 35 - Análise de Vibração com Medidor Portatil de Vibração - CMA-S – Máquina Ligada

Figura 01 - SKF Machine Condition Advisor.

O SKF Machine Condition Advisor (CMA-S) fornece uma leitura geral de vibração da “velocidade”, que mede os sinais de vibração da máquina e os compara automaticamente com as diretrizes pré-programadas da Organização Internacional para Padronização (ISO).

Um alarme de “Alerta” ou “Perigo” é exibido quando as medições excedem essas diretrizes. Ao mesmo tempo, é feita uma medição do “envelope de aceleração” e uma comparação com as diretrizes de vibração estabelecidas do rolamento para verificar a conformidade ou indicar os possíveis danos no rolamento. 

Ao realizar medições, o sinal de entrada do sensor de aceleração do CMA-S é processado para gerar duas medições diferentes em cada PONTO da máquina – velocidade geral e envelope de aceleração. Ao mesmo tempo, o sensor infravermelho sem contato mede a temperatura da superfície do local de medição e exibe simultaneamente todos os valores de medição. 

Figura 02 - Planos de medição de vibração.

O Analisador de Vibração apresenta duas importantes leituras: de vibração e integridade da máquina e a medição de temperatura, além de oferecer automaticamente informações de alarme quando as leituras de vibração da máquina excederem orientações aceitas.

Com as medições de vibração de velocidade total, a interpretação da causa do excesso de vibração pode se relacionar à posição da sonda ao fazer a medição, seja no plano horizontal, vertical ou axial.

Horizontal – normalmente, eixos desalinhados tendem a ocasionar vibrações radiais (horizontal e vertical), dependendo do design do suporte.

Vertical – a vibração vertical em excesso pode indicar frouxidão mecânica, além de falta de desequilíbrio.

Axial – vibração axial em excesso é um forte indicador de desalinhamento.

É importante observar que estas são orientações gerais para eixos horizontais, e que é necessário o conhecimento de sua máquina e das técnicas adequadas do sensor portátil, a fim de interpretar com exatidão a causa do excesso de vibração.

Figura 03 - Medição de Vibração com ACM-S.

A vibração mecânica é um movimento oscilatório de uma máquina ou de um componente da maquina, em torno de um ponto de referência. A vibração pode ser destrutiva quando ultrapassar os limites toleráveis pela máquina, provocando a falha por fadiga.

As principais fontes causadoras de vibração são: desbalanceamento, desalinhamento, folgas mecânicas, eixo empenado, defeitos de rolamentos, lubrificação, falha elétricas em motores, engrenamentos defeituosos, falha em polias e correias, etc.

É natural que todo equipamento apresente vibrações em determinadas frequências quando de seu funcionamento. Estas vibrações são decorrentes da própria vibração do equipamento e de seus elementos de máquina, sendo consideradas normais desde que mantidas dentro de um limite aceitável de amplitude e sem aparecimento de componentes indesejáveis tais como famílias de harmônicas, bandas laterais, etc...

Dos sinais inerentes ao funcionamento dos equipamentos pode-se destacar como os mais comuns e que devem ser conhecidos de antemão pelo analista: Frequência de rotação da máquina; Freqüência de passagem de pás quando bombas ou ventiladores; Frequências de engrenamento quando redutores.

Tabela 01 - Limites de ruídos em máquinas.

Estes sinais estão todos relacionados com a rotação do equipamento e devem ser conhecidos pelo analista, pois muitas vezes servem como referência para o ajuste e análise da vibração.

De acordo com o ISO-10816-1, existem limites recomendados para diferentes classes de máquinas, conforme tabela apresentada.

Zona A: Vibração de máquinas recentes instaladas.

Zona B: Máquinas com vibração normalmente aceita, para operação sem restrição a longo prazo.

Zona C: Máquinas com vibração considerada insatisfatória para operação contínua. Geralmente, a máquina pode ser operada por um período limitado nessa condição, até que ocorra uma oportunidade para corretiva.

Zona D: Valores de vibração dentro desta zona são, normalmente, considerados suficientemente graves para causar danos à máquina.

Os valores numéricos atribuídos às zonas não tem a intenção de servir como especificação de aceitação, as quais devem estar sujeitas à acordos entre o fabricante da máquina e o cliente. Os limites da zona, entretanto, devem garantir que defeitos grosseiros ou requisitos irrealistas sejam evitados.

O arquivo para análise de vibração com Machine Condition Advisor elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_005 Manutenção - Análise de Vibração – Máquina Ligada.


Informações sobre uso do Machine Condition Advisor podem ser obtidos no link: AT 05 - Machine Condition Advisor 1 - Instruções de Uso .

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/04/2016

Aula 34 - Inspeção Visual com Estroboscópio - Máquina Ligada

Figura 01 - Estroboscópio 

Um dos equipamentos utilizados para Inspeção Visual com máquina ligada são os estroboscópios. Estroboscópios são instrumentos portáteis, compactos e fáceis de usar, que permitem que o movimento de máquinas rotativas ou alternativas pareça congelado. Eles permitem que aplicações como pás de ventiladores, acoplamentos, rodas dentadas, eixos-árvore de máquinas-ferramenta e acionamentos por correia sejam inspecionados durante o funcionamento.
Os estroboscópios são úteis em programas de confiabilidade dirigida pelo operador e são instrumentos essenciais para técnicos de manutenção. Os mais simples possuem frequência de flash de até 12.500 flashes por minuto, abrangendo uma ampla gama de aplicações.

Figura 02 - Equipamento "congelado"

Variando a frequência do estroboscópio podemos observar a forma como a polia gira a diferentes frequências. Quando a polia fica em “câmara lenta”, significa que gira com uma frequência de ressonância e com um modo de vibração muito distinto.
Na verdade, o estroboscópio é um dispositivo ótico que permite estudar e registar o movimento periódico de elevada frequência de um objeto, com o objetivo de o fazer parecer quase parado. Esse efeito é conseguido através da iluminação com uma luz intensa, pulsada, com efeito de flash – a chamada lâmpada estroboscópica.
A lâmpada estroboscópica permite, portanto, visualizar a forma de vibração dos objetos, pois fazendo coincidir a frequência da iluminação com a do movimento, cada feixe de luz ilumina a mesma fase do movimento, resultando numa aparente imobilidade do corpo em vibração.

O arquivo para inspeção visual com estroboscópio elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_002 Manutenção - Inspeção visual - Estrobocópio .

Informações sobre uso do Estroboscópio podem ser obtidos no link: AT 02 - Estroboscópio 1 - Instruções de Uso .

Informações sobre Acoplamentos Flexíveis Gummi podem ser obtidos no link: Acoplamentos Gummi  .

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/04/2016.

Aula 33 - Análise de Ruído com Estetoscópio – Máquina Ligada

Figura 01 - Análise de ruído com estetoscópio

A análise de ruído é uma monitoração e acompanhamento do equipamento que utiliza dos cinco sentidos para definir se a máquina está ou não em   bom   funcionamento,   esse   tipo   de monitoração   não   utiliza   equipamentos especiais com precisão elevada, onde o operador ou mecânico responsável pelo equipamento usa seu aparelho auditivo, com auxílio ou não de equipamentos (Estetoscópio), para verificar se existem defeitos no equipamento ou se este está funcionando corretamente.
Para que possa ser feita de forma corretamente a análise de ruído deve ser feita com o equipamento em funcionamento e individuo que irá executar a análise deve conhecer muito bem o equipamento e tê-lo acompanhado por um período de tempo   considerável,   vale   ressaltar   que   o   nível experiência   do   mecânico   na monitoração é de extrema importância, pois só assim seria capaz de definir se o ruído apresentado durante o funcionamento é incomum ou não.
Uma observação importante é que o som é a propagação de uma onda mecânica gerada por uma fonte em movimento imersa em um meio material, logo há de se presumir que onde há vibração excessiva há ruído, sendo assim a análise de vibração e de ruídos são duas análise diferentes onde se pode chegar às mesmas conclusões.

Figura 02 -  Estetoscópio

Alguns exemplos de problemas que podem ser identificados com o uso da análise de ruídos:

• Falta de lubrificação  ou óleo com prazo  de vida útil vencido  (O atrito demasiado gera ruído)
• Desbalanceamento
• Falta de alinhamento entre eixos
• Elemento de máquina desgastado (rolamentos, engrenagens...)
• Folga excessiva entre elementos
• Choque entre elementos de máquinas
• Uso do equipamento acima da potência pré estabelecida.

O Estetoscópio eletrônico é um instrumento sensível de alta qualidade que permite a determinação de problemas inoportunos com componentes de máquinas por meio da detecção de ruídos ou vibrações da máquina. 
O estetoscópio inclui um fone de ouvido, sondas com comprimentos diferentes (70 e 220 mm), Alguns fabricantes também disponibilizam um CD de áudio pré-gravado que demonstra os ruídos de máquinas problemáticas mais frequentemente encontrados, tudo isso fornecido de forma completa em um estojo. 

O arquivo para análise de ruído com Estetoscópio elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_005 Manutenção - Análise de Ruído – Máquina Ligada.

Informações sobre uso do Estetoscópio podem ser obtidos no link: AT 04 - Estetoscópio 1 - Instruções de Uso .

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/04/2016.

Aula 32 - Análise de Temperatura com Termômetro IR – Máquina Ligada

Figura 01 - Graxa expelida pelo rolamento do mancal.

Os mancais são dispositivos utilizados para realizar o suporte de eixos, e podem ser de deslizamento ou rolamento. 

A manutenção desses componentes é uma ocorrência constante dentro de qualquer indústria, sendo esses elementos abundantes em máquinas e equipamentos mecânicos, e tendo especificações de tempo de vida útil e capacidade muito rigorosas. 

A análise das condições de temperatura dos equipamentos para verificar a necessidade de manutenção e a constante lubrificação dos mesmos assegura um aumento na vida útil desses componentes, o que é de grande importância, pois evita paradas na produção e diminui os custos industriais. O óleo contido na graxa forma uma película protetora separando e evitando o contato entre as partes girantes, protegendo contra desgaste e corrosão. Além da função de lubrificação dos rolamentos, a graxa veda os labirintos impedindo a entrada de contaminantes nos mancais. 

Figura 02 - Medida de temperatura em mancal.

Ao injetar graxa nova nos mancais do britador, a pressão faz com que a graxa antiga seja expulsa pelos labirintos ao meio externo limpando os canais de contaminantes como o pó, minérios e água. 
A presença de contaminantes nos mancais prejudica severamente os rolamentos reduzindo sua vida útil. Dessa forma, é muito importante que a periodicidade e quantidade de graxa sejam seguidas, além de cuidados básicos no momento da lubrificação como, por exemplo, limpar o bico das graxeiras antes de lubrificar. 
Além dos problemas relacionados à falta de lubrificação, o excesso de graxa nos mancais também pode gerar problemas. A presença de altas temperaturas nos mancais faz com que a graxa se liquefaça e escorra pelas chapas laterais e eixo. Nesse caso, lubrifique os mancais conforme o recomendado pelo manual de operação e manutenção.

Alta temperatura do mancal ou do rolamento também é um indicador de problemas, como lubrificação deficiente ou em excesso, presença de sujeiras, excesso de carga, folga interna muito pequena, início de desgastes, excesso de pressão nos retentores, calor proveniente de fonte externa, entre outros. A temperatura pode ser determinada por modernos termômetros digitais.

Temperatura dos mancais 

O monitoramento diário da temperatura pode auxiliar na detecção de problemas no britador. A leitura deve ser feita com o britador parado quando os sensores não forem instalados nos mancais.

A temperatura normal de operação varia de 40 a 70°C.

Caso a temperatura operacional atinja 75°C, ou em condições muito quentes 90°C, inspecione o mancal para verificar a causa.

Faça também uma inspeção cuidadosa se um mancal apresentar temperatura de 10 a 15°C acima dos demais.

O arquivo para análise de temperatura com Termômetro IR elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_006 Manutenção - Análise de Temperatura – Máquina Ligada.


Informações sobre uso do Termômetro podem ser obtidos no link: AT 06 - Termômetro IR 1 - Instruções de Uso .

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/04/2016