O problema de disponibilidade que está escondido no fluido do seu equipamento

Poeira, umidade, variações de temperatura e manuseio inconsistente de combustível podem levar à contaminação.

Mas, cada vez mais, alguns dos problemas de paralisação mais dispendiosos não são causados por falhas catastróficas, mas começam silenciosamente, com a contaminação a propagar-se despercebida pelos sistemas de combustível, circuitos hidráulicos e tanques de armazenamento a granel, todos os dias.

À medida que os equipamentos de construção se tornam mais sofisticados, esses sistemas praticamente não deixam espaço para combustível sujo ou fluido contaminado.

Sistemas de injeção de combustível de alta pressão, tolerâncias hidráulicas mais rigorosas e tecnologias de emissões mais exigentes tornaram as máquinas modernas significativamente menos tolerantes do que seus antecessores.

Em muitos casos, contaminantes invisíveis a olho nu podem desencadear desgaste que, eventualmente, resulta em reparos dispendiosos, paradas não planejadas, redução do desempenho do equipamento e diminuição da vida útil dos componentes.

“Muitas pessoas ainda veem a filtragem como apenas mais um item em um pedido de peças”, diz Matthew Gram, Gerente de Engenharia de Vendas de Hidráulica e Filtração a Granel da Donaldson. “Mas isso já passou. Quando você está operando máquinas de meio milhão de dólares, é uma questão de gerenciamento de riscos.”

Matthew Gram, Gerente de Engenharia de Vendas, Hidráulica e Filtração a Granel da Donaldson

Essa mudança está se tornando cada vez mais importante em um momento em que as pressões por disponibilidade nunca foram tão grandes.

As práticas de armazenamento e manuseio de combustível, os procedimentos de manutenção de máquinas, a limpeza hidráulica e o comportamento do operador podem influenciar a confiabilidade do equipamento a longo prazo.

O problema da contaminação que os operadores muitas vezes não veem.

Em muitos canteiros de obras, as máquinas são abastecidas com combustível proveniente de tanques de armazenamento a granel que operam em ambientes agressivos. Poeira, umidade, variações de temperatura e práticas inconsistentes de manuseio de combustível criam oportunidades para a entrada de contaminantes no sistema.

A infiltração de água, a contaminação por partículas e até mesmo o crescimento microbiano dentro dos tanques podem ser transferidos diretamente para os equipamentos durante o reabastecimento.

O desafio reside no fato de que os motores modernos são extremamente sensíveis a esses contaminantes. Os sistemas common rail de alta pressão podem operar a pressões de até 40.000 psi, nas quais até mesmo partículas microscópicas podem contribuir para o desgaste dos injetores e falhas prematuras dos componentes.

Ao contrário de um problema mecânico simples, os danos por contaminação se acumulam lentamente.

“Muitas vezes, uma falha mecânica causada por contaminação apresentava um padrão de sinais de alerta que não eram compreendidos ou eram ignorados”, afirma Gabriel Blevins, Gerente de Treinamento de Produtos da Donaldson.

Entupimento rápido do filtro, resultados negativos em análises de óleo, práticas de manutenção inadequadas, componentes danificados ou ausentes, como respiros no reservatório hidráulico, etc. Todos esses são sinais de alerta de que o equipamento está caminhando para uma falha mecânica, portanto, é fundamental prestar atenção e compreender esses avisos.

“Raramente ocorre um único evento que indique imediatamente contaminação. O que geralmente se observa é um padrão: entupimento repetido do filtro, queda na eficiência, desgaste do injetor. Eventualmente, os custos começam a se acumular.”

As estratégias de gestão da contaminação podem ser relativamente simples em comparação com o custo de reparação de sistemas de combustível modernos ou componentes hidráulicos.

Os sistemas hidráulicos podem enfrentar problemas semelhantes.

Reservatórios contaminados e fluidos com baixa limpeza podem causar desgaste acelerado em bombas, válvulas, motores e vedações. Em ambientes exigentes de construção e extração de agregados, a poeira em suspensão, por si só, pode gerar problemas significativos de confiabilidade a longo prazo se os sistemas não estiverem devidamente protegidos.

Por que os equipamentos modernos aumentam os riscos

A contaminação não é novidade. O que é novo, no entanto, é o valor e a complexidade das máquinas que estão sendo protegidas.

Hoje, uma única escavadeira, caminhão basculante ou pá carregadeira pode representar centenas de milhares de dólares em investimento de capital. Ao mesmo tempo, os cronogramas dos projetos tornaram-se menos flexíveis, a escassez de mão de obra reduziu a flexibilidade operacional e as expectativas de utilização dos equipamentos continuam a aumentar.

Essa combinação significa que o tempo de inatividade agora acarreta consequências operacionais mais amplas do que muitas frotas experimentaram há apenas uma década.

“Quando uma máquina avaria hoje em dia, nunca é só a conta do conserto”, explica Gram. “Você perde produção, as equipes atrasam, os cronogramas são prejudicados – e de repente uma única avaria causa problemas em todo o projeto.”

Esses custos secundários são frequentemente onde a contaminação se torna particularmente cara, com falhas inesperadas que podem desencadear chamadas de serviços de emergência, horas extras, frete de peças e custos de aluguel de equipamentos.

Os cronogramas de manutenção preventiva também podem ser interrompidos, uma vez que os técnicos são obrigados a realizar reparos reativos em vez da manutenção planejada.

Gabriel Blevins, Gerente de Treinamento de Produtos da Donaldson

Isso também afeta a produtividade do operador, quando as máquinas param e eles são obrigados a usar equipamentos de reserva ou alugados.

Um investimento relativamente pequeno que protege um ativo importante.

O controle da contaminação está recebendo cada vez mais atenção, principalmente porque o argumento econômico é difícil de ignorar.

Em comparação com o valor total das frotas de equipamentos pesados, as medidas de prevenção da contaminação representam investimentos relativamente pequenos, mas podem ter um impacto significativo na confiabilidade, no desempenho e no custo do ciclo de vida de uma máquina.

Isso ficou claro para um produtor de concreto pré-misturado que opera em uma grande região metropolitana no centro-sul dos Estados Unidos.

A empresa operava mais de 250 caminhões betoneira, além de equipamentos de produção abastecidos por mais de 20 locais de armazenamento de diesel a granel. À medida que o tempo de inatividade relacionado ao combustível começou a aumentar em caminhões mais novos e equipamentos Tier 4, a empresa investigou a causa raiz.

A questão não era a disponibilidade de combustível, mas sim a limpeza do combustível – e um ambiente operacional severo.

Embora o combustível diesel utilizado atenda aos padrões de limpeza atuais, esses padrões não refletem totalmente a sensibilidade à contaminação dos sistemas de injeção de combustível common rail de alta pressão atuais.

Neste caso, o problema foi agravado por um ambiente operacional severo, onde caminhões betoneira e tanques de armazenamento a granel são regularmente expostos a poeira fina de cimento e contaminação atmosférica.

Em conjunto, esses fatores contribuíram para níveis mais elevados de partículas nos tanques de combustível, o que levou ao entupimento prematuro dos filtros de combustível e ao aumento do desgaste dos injetores.

Entupimentos repetidos de filtros, queda de eficiência e desgaste dos injetores são sinais de que a máquina pode estar caminhando para uma falha mecânica.

Nesse ponto, os custos anuais de substituição dos injetores, por si só, estavam se aproximando de US$ 280.000, com custos adicionais de serviços relacionados ao combustível, como o entupimento prematuro do filtro, acrescentando outros US$ 64.000 à conta anual.

Os testes demonstraram que a contaminação por partículas no combustível excedeu os níveis que os modernos sistemas common rail de alta pressão são projetados para tolerar.

A empresa contratou Donaldson, que a ajudou a iniciar uma estratégia de controle de contaminação focada na limpeza do combustível antes do abastecimento, na proteção dos tanques de armazenamento contra contaminação atmosférica e na melhoria das práticas gerais de manuseio de combustível.

O resultado foi uma redução drástica nas falhas dos injetores e nas interrupções de serviço relacionadas ao combustível, além da estabilização das operações.

Em ambientes de alta utilização, como os de agregados, concreto e construção, esse tipo de confiabilidade vale muito mais do que o custo do equipamento de filtragem.

Controle de contaminação como parte de uma cultura de disponibilidade operacional.

Outra mudança que está ocorrendo em todo o setor é o crescente reconhecimento de que o controle da contaminação não é responsabilidade exclusiva do departamento de manutenção.

Operadores, técnicos de manutenção, gestores de frota e pessoal de campo desempenham um papel importante na proteção da integridade dos equipamentos.

Quem utiliza as máquinas diariamente costuma ser o primeiro a notar sinais de alerta, como resposta hidráulica lenta, trocas frequentes de filtros, dificuldades na partida e assim por diante. Identificar esses indicadores precocemente pode ajudar a evitar falhas maiores posteriormente.

Segundo Blevins, "Definitivamente, há mais consciência agora da necessidade de entender como a contaminação entra em um sistema e de preveni-la antes que ocorram danos graves."

Essa mentalidade está impulsionando mais frotas a adotarem estratégias mais abrangentes de gestão da contaminação, que incluem:

• Melhores práticas de armazenamento e manuseio de combustível
  O controle da contaminação é essencial em ambientes operacionais severos, onde os equipamentos estão expostos a partículas em suspensão no ar. (Imagem: Adobe Stock)
• Proteção aprimorada do tanque de armazenamento a granel
• sistemas de distribuição mais limpos
• Proteção do reservatório hidráulico
• Análise e monitoramento de fluidos mais consistentes
• Aumento da conscientização e dos relatórios por parte dos operadores

Em muitos casos, essas alterações são relativamente simples em comparação com o custo de reparo de sistemas de combustível modernos ou componentes hidráulicos.

O desafio da filtração de 'baixo custo'

A pressão sobre os custos continua sendo uma realidade nos setores de construção e de equipamentos pesados, principalmente no que diz respeito a materiais de consumo e gastos com manutenção.

No entanto, especialistas em controle de contaminação argumentam que focar apenas no preço de compra inicial pode ser enganoso. Um filtro de baixo custo que permite maior contaminação no sistema pode, em última análise, gerar custos muito mais elevados posteriormente, devido ao desgaste acelerado, à redução da vida útil dos componentes e a paradas inesperadas.

“Problemas de contaminação podem se acumular lentamente ao longo do tempo”, diz Gram. “Você pode não conseguir relacionar a falha de um componente seis meses depois às decisões de filtragem tomadas anteriormente. Mas a relação geralmente existe.”

Isso é particularmente relevante para proprietários de frotas que buscam prolongar o ciclo de vida dos equipamentos ou maximizar o valor de revenda dos ativos. Sistemas mais limpos geralmente significam menor acúmulo de desgaste ao longo da vida útil da máquina.

Prevenir é sempre melhor que remediar.

O setor da construção civil sempre aceitou que o tempo de inatividade jamais será eliminado. Máquinas que operam em ambientes exigentes eventualmente precisarão de reparos e manutenção.

A contaminação, no entanto, é um dos poucos riscos à confiabilidade das máquinas que podem ser reduzidos significativamente por meio de medidas preventivas relativamente simples.

E, à medida que a tecnologia dos equipamentos continua a avançar, a importância da limpeza dos fluidos tende a aumentar ainda mais.

Para empreiteiras e operadores de frotas focados no tempo de atividade, a questão mais importante pode não ser mais se o controle da contaminação importa, mas sim se tratá-lo como uma reflexão tardia é um risco que ainda podem se dar ao luxo de correr.

Especialistas da Donaldson irão abordar questões de contaminação em webinar futuro.

No dia 29 de julho, às 11h (horário central), Matt Gram e Gabriel Blevins participarão do webinar ao vivo da KHL, "Protegendo o tempo de atividade: quanto a contaminação está custando à sua frota".

O tempo de inatividade dos equipamentos é um dos fatores de maior pressão sobre os custos na construção civil, e Matt e Gabriel descreverão como mais falhas do que você imagina têm origem na contaminação dos sistemas hidráulicos e de combustível.

O webinar irá analisar como isso afeta a confiabilidade dos equipamentos em condições reais.

Desde o armazenamento de combustível a granel no local da obra até a manutenção do sistema hidráulico, a discussão se concentrará em medidas práticas que os profissionais da construção podem tomar para reduzir riscos, aumentar o tempo de atividade e obter mais de seus ativos.

Os participantes obterão uma compreensão mais clara de como mudanças relativamente simples nas práticas de manutenção podem trazer benefícios operacionais significativos.

Tópicos principais:

• Onde a contaminação ocorre em condições reais de trabalho (combustível, hidráulica, armazenamento, manuseio)
• O verdadeiro custo do tempo de inatividade: reparos, mão de obra, atrasos, perda de produtividade.
• Como fortalecer as estratégias de manutenção preventiva com passos práticos
• O que operadores, técnicos e tomadores de decisão podem fazer de forma diferente.

Para participar deste evento gratuito, basta se inscrever aqui.

A gravação do evento será enviada por e-mail a todos os inscritos.

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Este artigo foi produzido pelo KHL Content Studio, em colaboração com especialistas da Donaldson Company.

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Todas as imagens sem crédito são cortesia da Donaldson Company.

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