Avaliação de fiabilidade de sistemas elétricos e de automação em instalações de frio industrial

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia/Automação e Eletrónica Industrial

O estudo da fiabilidade de sistemas ou elementos teve início há algumas décadas e desde ai tem vindo a desenvolver-se assumindo cada vez mais importância no funcionamento desses mesmossistemas ou elementos. Hoje em dia cada vez mais existe a preocupação financeira relativamente a determinado sistema em termos de fiabilidade ou até mesmo em sistemas de segurança a preocupação com a probabilidade de falha a chamada. É através do estudo da fiabilidade que se permite a alguém identificar um sistema como sendo mais seguro que um outro e assim garantir por exemplo um maior retorno financeiro as entidades que apostem neste sistema. É graças a este estudo que também se pode por exemplo garantir, estatisticamente, que um sistema de combate a incendio irá funcionar quando for necessário. Isto permite-nos por exemplo num projeto do tipo civil, elétrico ou mecânico, etc. onde exista esta preocupação de estudo de fiabilidade, garantir alta fiabilidade do mesmo, aperfeiçoar o mesmo cometendo menos erros e evitando futuras obras de melhoramento ou eficiência energética. Obvio que estes estudos também terão um impacto enorme no planeamento de manutenções pois é possível determinar com uma margem de erro mais reduzida a altura das avarias mais importantes e atuar antes evitando paragens e gastos maiores em equipamentos que poderiam ser evitados. Em refrigeração industrial não é diferente. Aliás a fiabilidade assume um papel importante pois é graças a ela que se permite a maximização do lucro, ao garantir a fiabilidade de uma instalação frigorífica, proporcionamos um melhor funcionamento da instalação e menos paragens por avaria. O objetivo do presente trabalho, é o estudo de fiabilidade de uma instalação frigorifica (apenas a automação) e a criação de uma ferramenta de trabalho que auxilie o cálculo da fiabilidade deste sistema em particular ou um outro qualquer noutra área. Para este estudo foi criada uma ferramenta em Excel que permite o cálculo de fiabilidade em sistemas independentemente do seu tipo. Esta ferramenta é baseada no cálculo de fiabilidade de sistema por diagramas de blocos A ferramenta pretende apenas auxiliar o cálculo de fiabilidade do sistema em estudo continuando a ser importante ter conhecimentos prévios de fiabilidade por parte de quem analisa o sistema. A ferramenta foi desenvolvida em Excel (programação em VBA) no sentido de avaliar a sua aceitação no mercado. Caso exista uma grande aceitação, a mesma deverá ser desenvolvida em umaaplicação para o efeito. Com a ferramenta será possível ao projetista antecipadamente resolver problemas de funcionamento da instalação tal como criar protocolos a ser aplicados na manutenção preventiva de modo a aumentar os intervalos de tempo entre avarias.Será possível introduzir um novo conceito em projetos. Será possível classificar um projeto em termos de fiabilidade e ate mesmo prever quando deverá ocorrer a primeira avaria grave do sistema.

Abstract: The study of the reliability of systems or elements began decades ago and since them has been increasingly developed assuming importance in the functioning of these systems or elements. Today there is an increasingly financial concern for a given system in terms of reliability or even security systems concerning the probability of failure on call. It is through the study of reliability that allows someone to identify a system as being safer than another and thus ensure for example a greater financial return to the entities who bet this system. Thanks to this study that can also ensure for example, statistically, a fire fighting system will work when needed. This allows us for example in a civil, electrical, mechanical project, etc. where this concern of reliability study exists, ensure high reliability even improving it committing fewer errors and avoiding future renovating or energy efficiency. Obvious that these studies will also have a huge impact on the planning of maintenance it is possible to determine with a smaller margin of error at the time of the most important act before avoiding breakdowns and stoppages and higher spending on equipment that could be avoided. In industrial refrigeration is no different. In addition reliability plays an important role because it is thanks to her that allows the maximization of profit, to ensure the reliability of a refrigeration plant, provide a better operation of the facility and fewer stops by damage. The goal of this work is the study of reliability of a refrigeration installation (just automation) and the creation of a working tool that helps calculate the reliability of this particular system or any other area. For this work a tool in Excel that allows calculating reliability in systems regardless of their type was created. This tool is based on a reliability calculation system block diagrams. The tool is intended to only help the calculation of reliability of the system under study continuing to be important to have prior knowledge of reliability on the part of those who analyze the system. The tool was developed in Excel (VBA programming) in order to assess their market acceptance. If there is a large acceptance, it must be developed in an autonomous application for that purpose. With the tool you can advance the designer troubleshoot operation of the facility as create protocols to be applied in preventive maintenance in order to increase the time intervals between failures. It will be possible to introduce a new concept in projects, making possible to classify a project in terms of reliability and even predict when the first serious system failure should occur.