Em boa parte das plantas industriais, o sistema HVAC é o ativo que entra na conversa só quando para. O ventilador centrífugo da exaustão, o motor do insuflamento, o coletor de pó do galpão de embalagem, todos rodam em regime contínuo, raramente aparecem na matriz de criticidade e quase nunca recebem o mesmo nível de inspeção dos ativos de processo.
Quando aparecem, é porque o auditor de NR pediu o laudo da qualidade do ar, porque alguém na linha está reclamando de calor, ou porque a equipe está montando um plano de troca de mancal às pressas. Esse desencontro entre criticidade real e prioridade de manutenção, em HVAC industrial, é um problema estrutural bastante grave.
Mas existe uma maneira de melhor organizar o plano de manutenção e até mesmo de antecipar falhas. Veja abaixo como fazer isso, quais são as falhas comuns que podem ser prevenidas e como implementar na sua rotina de manutenção.
O que é HVAC e como funcionam seus sistemas?
HVAC é uma sigla originária do inglês – Heating, Ventilating and Air Conditioning, que em português significa: aquecimento, ventilação e ar condicionado. Refere-se às funções essenciais desses três sistemas de climatização de ambientes/espaços.
Os sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) são projetados para atender duas funções básicas: garantir o conforto dos usuários de um ambiente ou satisfazer necessidades de um processo industrial.
Além disso, outros processos podem ser adicionados como os de umidificação, desumidificação, exaustão e geração de vácuo. Esses processos podem ser alcançados usando equipamentos específicos para cada necessidade.
Sistemas HVAC podem ser classificados de duas maneiras:
Sistema central: os sistemas HVAC e seus equipamentos se concentram em um local próprio e sua geração de climatização ou de vácuo, são distribuídas por meio de dutos.
Sistema descentralizado: para cada necessidade diferenciada de climatização ou geração de vácuo, os equipamentos ficam em vários locais específicos, mais próximos de sua área de consumo.
Ventilação industrial
A ventilação industrial, um dos sistemas de climatização HVAC, é um requisito necessário para a saúde e segurança dos trabalhadores em muitas indústrias. Esse procedimento pode se referir a uma variedade de sistemas e estratégias projetadas para garantir que haja um suprimento/fluxo de ar limpo.
Ele faz a remoção contaminantes do ar, como: poeira, gases, fuligens, etc. De um modo geral, um sistema de ventilação industrial deve ter dois mecanismos principais – um para remover contaminantes de determinado ambiente e outro para trazer ar fresco de volta à circulação. Ou seja, são sistemas distintos, um para injetar/insuflar ar ao ambiente e outro para retirar o ar contaminado – exaustão.
Tipos de ventilação industrial
Para cada tipo de necessidade, há um sistema de ventilação mais apropriado, que deve ser avaliado e projetado por especialistas. Existem três tipos de ventilação usadas nas indústrias em geral:
Ventilação natural
É o movimento de ar num ambiente provocado pelos agentes físicos pressão dinâmica e/ou temperatura, podendo ser controlado por meio de aberturas no teto, nas laterais e no piso.
Ventilação diluidora
Esse método funciona diluindo fontes de ar contaminado com suprimentos de ar fresco. Esse processo não captura e descarta contaminantes, mas garante que a concentração deles permaneça abaixo de um nível prejudicial. A ventilação de diluição também é lenta para responder a situações de exposição aguda e normalmente está ligada a questões de conforto térmico.
Ventilação local exaustora
A ventilação de exaustão local funciona visando a fonte dos contaminantes e removendo-os do espaço de trabalho, ela pode ser feita por ventiladores menores e localizados.
O sistema é projetado para capturar os contaminantes e, em seguida, filtrá-los diretamente na fonte. Esse tipo de ventilação também é utilizado para capturar ar quente e retirá-lo de um local específico, com outro ventilador insuflando um ar mais frio.
É muito utilizado em máquinas e equipamentos onde existem sistemas eletrônicos.
Planos preventivos para sistemas de ventilação
Entender de quais tipos de serviços os sistemas de ventilação precisam é de extrema importância para elaborar um bom plano de manutenção.
Em geral, a maioria dos sistemas de ventilação precisará de inspeções, limpeza, manutenção e substituição de peças e componentes. Cada uma dessas atividades gerais de manutenção pode ajudar a prevenir problemas e detectar possíveis falhas antes que se tornem reparos de emergência.
Dutos e coletores de pó
Para sistemas de ventilação que usam dutos para condução do ar, é importante ter um bom plano de inspeção. O esquecimento desses ativos pode acabar em danos, deformações e sujeira acumulada ao longo do tempo. Na maioria das instalações com dutos de ar, deve ser realizada uma limpeza geral pelo menos uma vez por ano.
Muitas instalações industriais também incluem coletores de poeira como parte de seus sistemas de ventilação. Nesses sistemas de coletores, é necessário inspecionar regularmente para garantir que estejam funcionando da maneira correta.
Ventiladores
Os ventiladores são certamente equipamentos chave para o funcionamento de um sistema de ventilação. São dotados de motores e rotores e compostos por ventiladores axiais e os centrífugos.
Para esses equipamentos normalmente podemos elaborar planos de inspeções periódicas e assim verificar sinais de desgaste, danos, vibração excessiva ou outros problemas. Contudo, esse tipo de ativo também precisa de limpeza, lubrificação dos rolamentos e verificação da correia, quando faz parte do sistema.
Dependendo da criticidade do sistema de ventilação, podemos adotar o monitoramento online para garantir que quebras inesperadas não ocorram.
Vantagens técnicas do monitoramento ultrassônico em equipamentos rotativos industriais
O sistema HVAC industrial é, na prática, uma planta cheia de rotativos críticos: ventiladores, exaustores, bombas de circulação, chillers, compressores. Faz sentido entender por que o monitoramento ultrassônico se tornou parte do stack de quem quer ir além da rotina baseada em calendário.
Estamos falando de um sensor ultrassônico que captura sinais acima de 20 kHz, faixa que sensor de vibração tradicional não enxerga.
Veja onde isso muda o jogo:
Vazamento de ar comprimido. Em sistemas HVAC, vazamento responde por boa parte da perda energética. Vazamento gera ruído ultrassônico contínuo mesmo quando não há queda de pressão perceptível. Sensor ultrassônico identifica o ponto exato em segundos, sem depender da inspeção tradicional com água e sabão.
Falha incipiente de lubrificação em rolamento de ventilador e bomba. Atrito metal-metal no rolamento gera onda ultrassônica semanas antes de aparecer assinatura no espectro de vibração. Sensor ultrassônico sinaliza o início do problema enquanto ainda dá tempo de relubrificar e estender a vida útil do rolamento, em vez de trocar.
Cavitação em bombas de circulação. Quando a bomba opera fora da curva ideal (vazão baixa demais, NPSH insuficiente), surge cavitação. Cavitação gera ultrassom característico antes de produzir vibração mensurável. Detecção precoce permite ajustar condição operacional antes que o impelidor sofra dano por erosão.
Detecção de descarga elétrica parcial em painéis. Em painéis de comando do sistema HVAC, corona, tracking e arco geram ultrassom em frequências características. Sensor identifica antes do problema virar curto-circuito ou falha de isolamento.
A combinação prática. Para HVAC industrial crítico, o stack que melhor cobre o espectro de falhas é vibração + temperatura + ultrassom: vibração para falhas mecânicas estruturadas (desbalanceamento de ventilador, desalinhamento), temperatura para sobreaquecimento de motor e refrigeração, e ultrassom para vazamento, lubrificação incipiente e cavitação. As três camadas juntas explicam por que sistemas HVAC monitorados continuamente costumam dobrar o intervalo entre intervenções em comparação com manutenção baseada só em calendário
Como a Tractian monitora ventiladores e sistemas HVAC industriais
Sistema HVAC é o caso típico de ativo que opera 24 por 7 e quase nunca aparece na matriz de criticidade. Quando o ventilador para, a corretiva entra emergencial porque não havia histórico de vibração nem de temperatura para mostrar a progressão.
A plataforma da Tractian cobre exatamente esse tipo de ativo. O sensor é projetado para escalar de dezenas para centenas de pontos na mesma planta, com instalação sem cabeamento e leitura contínua de vibração, ultrassom, temperatura e RPM. Em ventilador, desbalanceamento progressivo, desalinhamento eixo-motor, folga estrutural e degradação de rolamento saem identificados já na notificação.
O HVAC passa a viver no mesmo padrão de cobertura dos ativos críticos de processo, sem crescimento proporcional do time de inspeção.
Se a sua planta opera um parque de ventiladores em regime contínuo e o programa atual só captura falha quando a vibração ou o calor já são perceptíveis em rota, vale ver como a cobertura muda. Confira casos de sucesso da Tractian ou clique aqui para agendar a sua demonstração.
