Lubrificantes em Foco

Por Roland Gemperlé

As vantagens do uso de óleos sintéticos na lubrificação de engrenagens

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Um processo sensível e crítico na avaliação do lubrificante

Por Antonio Traverso Júnior

Quando a engenharia de manutenção de uma empresa se propõe a implantar um programa de acompanhamento da condição de equipamentos, através dos lubrificantes em uso, pensa usualmente em primeirizar a atividade de análise do lubrificante com a aquisição de vários equipamentos com seus respectivos hardwares para compor o aparato analítico de um laboratório próprio, ou terceirizar identificando um laboratório idôneo para executar as análises das amostras de óleo. Há ainda aquelas equipes de manutenção que propõem um modelo intermediário, isto é, realizar algumas análises internamente e outras mais complexas e menos freqüentes em laboratórios externos.
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Por Tatiana Fontenelle

O Mercado
Muito mais do que um veículo, a motocicleta é vista como uma solução de transporte por um grande número de pessoas. Isso acontece não só pelo tráfego difícil que as grandes cidades enfrentam, mas pelo baixo consumo de combustível, preços mais acessíveis, além de outros fatores que facilitam na hora de tomar a decisão. (leia mais…)

GTL (Gas-To-Liquid), um grande desafio econômico e logístico
Por: Pedro Nelson Abicalil Belmiro

Obter combustível líquido a partir de gás não é nenhuma novidade, nem um grande avanço tecnológico do século XXI, já que, desde 1923, os cientistas alemães Franz Fischer e Hans Tropsch descobriram que se pode converter em líquido um gás formado de Monóxido de Carbono (CO) e Hidrogênio (H), chamado de “gás de síntese”, em presença de catalisador, configurando o chamado processo Fischer-Tropsch. Porém, utilizar esse processo com vantagens econômicas e viabilidade comercial ainda é um grande desafio para a Indústria e os pesquisadores.

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Por: Pedro Nelson Abicalil Belmiro

As discussões sobre o problema da poluição causada por emissões veiculares já são antigas e vêm evoluindo com o passar do tempo. No Brasil, o principal passo dado na direção de uma normatização desse assunto foi o PROCONVE - Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores, instituído em maio de 1986, que definiu, em outubro de 1993, os primeiros limites de emissão para veículos leves e pesados. Foi baseado na experiência internacional dos países desenvolvidos e exige que os veículos atendam aos limites estabelecidos em ensaios padronizados e com combustível de referência. Os gases que entram nessa contabilidade são o Monóxido de Carbono (CO), Hidrocarbonetos (HC), Óxidos de Nitrogênio (NOx), além de material particulado expelido por motores a Diesel e aldeídos, resultado da queima do álcool combustível. Na contagem de material particulado, o teor de Enxofre do combustível e do lubrificante é fator de extrema importância. O Programa estabeleceu a redução gradativa dos valores limites para cada tipo de poluente, separando as especificações para veículos leves (Proconve L) que caminha para sua fase 5 e veículos pesados movidos a Diesel (Proconve P) que entra na sua sexta etapa, ambas a partir de janeiro de 2009, seguindo a resolução nº 315 do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA.

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Produtos especiais para uma aplicação específica.
Por Adelcio R. Sobrinho

Desenvolver lubrificantes para embarcações é tarefa de responsabilidade. Afinal, o motor de um navio pode custar até cinco milhões de dólares e precisa estar bem lubrificado, para não se danificar e suportar as longas travessias. Outro fator igualmente importante é a garantia de rapidez na entrega dos produtos e no abastecimento, pois cada dia de espera no porto pode implicar um gasto de 15 a 30 mil dólares.

Existem diversos tipos de embarcações e uma infinidade de equipamentos instalados a bordo que precisam ser lubrificados. Dentre os navios de grande porte, existem os conteneiros, graneleiros, petroleiros, químicos, gaseiros, de carga geral e navios que transportam carros. Entre os de médio e pequeno porte, temos as dragas, os de apoio de plataformas (PSV - Platform Supply Vessels e AHTS- Anchor Handling, Tug and Supply etc.), os empurradores e os rebocadores portuários.

Todo navio tem, pelo menos, os seguintes equipamentos: um motor principal, que chamamos de motor de propulsão, os motores auxiliares, que são responsáveis pela geração de energia a bordo, e os equipamentos secundários, tais como guindastes, máquina do leme, sistemas hidráulicos, sistema de refrigeração, purificadores, turbinas, entre outros.

Os lubrificantes:

A preocupação com a lubrificação deve ser grande para todos os equipamentos, desde a máquina do leme até o motor de propulsão. Entretanto, por ser considerado o coração do navio, o motor principal merece uma atenção especial e deve estar sempre bem lubrificado, utilizando produtos de alta tecnologia e aprovados pelos principais fabricantes de motores. Trata-se de um ponto tão importante, que o próprio capitão do navio deve ser o primeiro a saber que óleo deve ser usado em seu motor.

A propulsão dos navios de grande porte é feita geralmente por motores de dois tempos, de baixa rotação, que utilizam combustíveis de alta viscosidade, alto teor de enxofre e que trabalham sob altas pressões. A lubrificação desses motores é feita utilizando dois sistemas independentes: um para os cilindros e outro para a parte baixa do motor.

Nos cilindros, a lubrificação é feita por injeção e o lubrificante queima junto com o combustível. Esse lubrificante deve possuir uma reserva alcalina alta para minimizar os efeitos do Enxofre encontrado nos combustíveis. Os produtores de lubrificantes têm oferecido ao segmento óleos lubrificantes com grau SAE 50 de viscosidade e com uma reserva alcalina dada por um Índice de Basicidade Total (IBT ou TBN) variando entre 40 e 70.

Na parte baixa do motor, o lubrificante ofertado é um SAE 30, e como já não há um grande contato previsto com o combustível, esse óleo é formulado com TBN máximo de 5, o que garante a lubrificação do eixo de manivelas e mantém uma pequena reserva alcalina no sistema.
Os combustíveis:

Os combustíveis utilizados na propulsão de grandes navios são, na maioria das vezes, compostos por uma mistura de óleo combustível e óleo diesel, por isso apresentam alta viscosidade e um teor de Enxofre elevado. De acordo com a resolução ANP Nº 49 de 28 de dezembro de 2007, os óleos combustíveis marítimos denominados de OCM podem atingir um teor de Enxofre máximo de 4,5% e variar seu tipo de acordo com a viscosidade medida em centistokes a 50ºC. Assim temos o OCM120, OCM180 e COM 380, podendo haver outros tipos conforme os entendimentos entre fornecedor e usuário, variando as quantidades dos componentes.

O óleo diesel marítimo, também regulado pela resolução ANP Nº 49, pode ser comercializado em dois tipos: o óleo diesel marítimo A ou DMA, que é um combustível destilado médio, essencialmente isento de resíduos, e o óleo diesel marítimo B ou DMB, um combustível predominantemente composto de destilados médios, podendo conter pequenas quantidades de óleos de processo do refino. Ambos os tipos devem ter, no máximo, 0,5% de Enxofre e ponto de fulgor acima de 60ºC.

Os navios de grande porte também possuem motores auxiliares de 4 tempos, que são responsáveis por gerar energia a bordo. Dependendo do combustível utilizado (DMA ou OCM), o lubrificante a ser utilizado deverá ter um TBN entre 15 e 40.

No segmento de embarcações de médio e pequeno porte, que são as dragas, as embarcações de apoio de plataformas (PSV, AHTS), os rebocadores e empurradores, os motores de propulsão são normalmente de 4 tempos e de média rotação, que consomem o DMA como combustível. Os lubrificantes indicados para esses casos variam os graus de viscosidade entre o SAE 30 e 40 e o TBN entre 12 e 20. Se o combustível utilizado for o OCM, os lubrificantes deverão ter TBN entre 30 e 40 para neutralizar os ácidos formados pelo alto teor de enxofre.

O mercado:

A qualidade do produto deixou de ser um diferencial para se tornar uma necessidade. Com um mercado reduzido, a disputa pelos clientes é cada vez mais acirrada. Preços competitivos, logística e atendimento são os três fatores que mais influenciam os armadores, tanto do segmento de marinha mercante quanto de apoio marítimo e portuário.

O consumo médio de lubrificantes de um navio de grande porte pode chegar a 160 mil litros por ano, sem incluir os chamados secundários, que são os óleos hidráulicos, de engrenagens, de turbina e as graxas.

Estima-se que o mercado marítimo de lubrificantes nacional seja de 20 milhões de litros/ ano, incluindo os navios da Transpetro, que representam aproximadamente 50% do número de navios hoje navegando. Os fabricantes e distribuidores de lubrificantes estão na expectativa de crescimento desse mercado, principalmente nas atividades relacionadas a offshore, onde existem sempre encomendas por novas embarcações.

Nos últimos anos, a entrada em operação de novas embarcações tem sido um alento para o segmento de lubrificantes, que aguarda com ansiedade o retorno das encomendas para a marinha mercante.

A eficiência com relação à logística está sendo o grande diferencial para se conquistarem novos negócios.

Um navio parado no porto pode custar entre 10 e 30 mil dólares e os armadores estão levando em consideração esse risco na hora de escolher o seu fornecedor

A relação de parceria entre os fornecedores de lubrificantes e os armadores está cada vez mais forte, e a confiança está superando até pequenas diferenças comerciais que possam existir entre empresas.

Outra preocupação do segmento de navegação é a segurança ambiental nas entregas dos lubrificantes. Existe um grupo de trabalho entre as empresas de petróleo que está concluindo um procedimento padrão para fornecimento de lubrificantes. O objetivo desse projeto é aumentar a segurança nos abastecimentos dos navios, e, principalmente, a preservação do meio ambiente.

Por: Maurício Yamaguchi e Robinson Alves Teixeira

Ter um barco é para muitos um sonho de consumo. Para outros, uma maneira de relaxar diante de belas paisagens. No entanto, como tudo na vida, além do lazer uma embarcação exige alguns cuidados especiais. Ao contrário de um carro, o barco possui peculiaridades que tornam sua manutenção muito mais complexa, principalmente quando se trata do motor.

Uma boa manutenção pode garantir aumento de vida útil e contribuir para a preservação do meio ambiente. Tão importante quanto a limpeza do motor, que deve ser “adoçado” a cada retorno do mar (colocar o motor para funcionar com água doce no sistema de arrefecimento), está a lubrificação.
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Por: Pedro Nelson A. Belmiro

É muito comum, para as pessoas que não são especialistas no assunto, confundir Viscosidade com Índice de Viscosidade (IV). Poderíamos dar aqui duas definições técnicas simples, e o problema estaria teoricamente resolvido; entretanto, a prática nos tem mostrado que a confusão se dá, principalmente, na hora da utilização desses conceitos. São comuns perguntas do tipo: pode um óleo ter uma viscosidade alta e um Índice de Viscosidade baixo, ou vice-versa? Elas realmente merecem uma resposta mais elaborada para dirimir todas as dúvidas pertinentes ao assunto.

As formulações mais modernas de lubrificantes multigrau, para atender às exigências dos fabricantes de veículos e à necessidade de utilização de aditivos específicos que melhoram as características viscométricas do óleo básico, tornam imperioso o conhecimento desse assunto e da melhor forma de calcular os parâmetros envolvidos na questão.

Portanto, vamos verificar, neste artigo, alguns conceitos básicos importantes.

Viscosidade

É a propriedade vital de um lubrificante, porque influencia diretamente a habilidade de formar o filme de óleo que vai reduzir o atrito e o desgaste. Tem importância fundamental na chamada lubrificação hidrodinâmica. A viscosidade de um fluido está diretamente relacionada ao atrito interno entre as moléculas desse fluido e, portanto, representa a resistência desse fluido ao escoamento ou cisalhamento. Popularmente falando, um óleo de alta viscosidade é chamado de “grosso” e flui com dificuldade, enquanto o óleo “fino”, de baixa viscosidade, escorre mais facilmente. Podemos dizer que a viscosidade de um óleo é inversamente proporcional à sua fluidez.

De acordo com a ASTM International (American Society for Testing and Materials) podemos definir dois tipos de viscosidade, conforme diferentes métodos de medição:

Dinâmica ou Absoluta, representada pela letra grega µ, é geralmente reportada pela unidade Poise (P) que tem as dimensões g/cm3.s (gramas por centímetro cúbico por segundo). A unidade mais usada para esse tipo de viscosidade é, na verdade, o centipoise (cP), que equivale a 0,01P. No sistema internacional de unidades (SI) utiliza-se o segundo-Pascal (Pa-s), que corresponde a 10P.

Cinemática, que é o quociente da divisão da viscosidade dinâmica pela densidade (µ/d), medidas à mesma temperatura. A unidade de viscosidade cinemática mais utilizada é o Stoke, que tem as dimensões cm2/s (centímetro quadrado por segundo). É prática comum na indústria do petróleo exprimir a viscosidade cinemática em centistokes (cSt). Um Stoke equivale a 100 cSt. No sistema SI essa viscosidade é apresentada em milímetro quadrado por segundo (mm2/s), e 1mm2/s = 1cSt.

Para se medir a viscosidade de um óleo lubrificante, é necessária a utilização de aparelhos específicos chamados viscosímetros, que podem ser classificados em dois tipos principais: capilares e rotativos. Existem ainda outros tipos com princípios diferentes de ação que não abordaremos aqui.

Os viscosímetros capilares medem a taxa de escoamento de um determinado volume de fluido através de um pequeno orifício a uma determinada temperatura. Esse escoamento pode se dar por força da gravidade, como no método de determinação, normalmente utilizado para viscosidade cinemática a 40º C e 100º C e regulado pelo ASTM D-445, ou por aplicação de pressão de gás, como na determinação de viscosidade a alta temperatura, também chamada de HTHS (High Temperature High Shear), regulada pelo ASTM D-4683.

Os viscosímetros rotativos são normalmente usados para a determinação da viscosidade dinâmica e medidas a baixas temperaturas. Utilizam o torque em um eixo rotativo para medir a resistência do fluido ao escoamento. Podemos citar alguns equipamentos para medir esse tipo de viscosidade, tais como: Mini Rotary Viscometer (MRV), Brookfield Viscometer e o Tapered Bearing Simulator, porém o mais utilizado hoje pela Indústria é o CCS (Cold Cranking Simulator), que determina a viscosidade aparente numa faixa de 500 a 200.000 cP, operando numa faixa de temperatura de 0º C a -40º C. O CCS, com regulação do ASTM D-5293, tem demonstrado uma excelente correlação com os dados práticos em motores e é utilizado pela classificação SAE J300 para determinar os limites de viscosidade dos óleos de motor que atendem às especificações de baixas temperaturas (óleos que levam a letra W em sua denominação).

Óleos multiviscosos

Também chamados de multigrau, os óleos multiviscosos atendem, ao mesmo tempo, aos requisitos de mais de um grau de viscosidade da classificação SAE. Dessa forma, um óleo 15W-40 tem viscosidade a -20º C de, no máximo, 7000 cP (determinada pelo CCS – ASTM D 5293) e também encontra-se na faixa de 12,5 a 16,3 cSt a 100º C (medida pelo método ASTM D 445), atendendo ainda ao limite mínimo de 3,7 cP a 150º C (pelo ASTM D 4683 – viscosidade HTHS).

Para que um óleo possa atender aos requisitos de mais de um grau de viscosidade, ele precisa ter uma grande resistência à variação de temperatura. Um óleo monograu perde muito sua viscosidade (afina) com o aumento da temperatura, e também aumenta muito a viscosidade (engrossa) com a diminuição da temperatura. Um óleo multiviscoso varia muito menos sua viscosidade com a temperatura, proporcionando maior estabilidade do filme lubrificante.

Durante algum tempo, acreditou-se que esses óleos seriam apenas úteis em países onde a temperatura ambiente atinge níveis bastante baixos, dificultando de forma sensível a partida do motor frio. Com o advento de especificações com limites para economia de combustível e a necessidade de se minimizar o desgaste das partes altas do motor, verificou-se que os óleos de viscosidade mais baixa apresentavam melhor rendimento, desde que mantivessem uma viscosidade adequada na temperatura de operação do motor. Ao atingirem as partes altas do motor mais rapidamente, evitam o contato prolongado de metal com metal nos primeiros segundos da partida, que é quando o maior desgaste acontece.

O Índice de Viscosidade (IV)

A resistência que um produto de petróleo apresenta para modificar sua viscosidade com a variação de temperatura é indicada na prática por um simples número adimensional chamado de Índice de Viscosidade, ou simplesmente IV, cujo cálculo é baseado nas medidas da viscosidade cinemática às temperaturas de 40º C e 100 º C. Quanto mais alto o IV, menor o efeito da temperatura sobre a viscosidade do produto.

A Norma Brasileira NBR 14358 de 2005, baseada no método ASTM 2270, indica toda a metodologia para se obter o IV de um produto, através de tabelas padronizadas que indicam os parâmetros adotados pelo método em questão.

Para efeito de composição das tabelas para o cálculo do IV, foram tomados como referência dois óleos básicos padrões: um proveniente da Pensilvânia e outro do Golfo do México, aos quais foram conferidos os valores arbitrários de 0 (zero) e 100 (cem) respectivamente para os seus IVs. A partir daí, elaborou-se uma tabela com os valores de viscosidade a 40º C dos dois óleos básicos medidos em centistokes ou milímetro quadrado por segundo. Para o óleo com IV=0, esses valores situam-se na coluna nomeada pela letra L e para o óleo com IV=100 esses valores estão na coluna denominada pela letra H. A tabela apresentada só é aplicada a produtos de petróleo com viscosidade cinemática entre 2 cSt e 70 cSt.

Se chamarmos pela letra U a viscosidade cinemática em cSt. a 40ºC do produto cujo IV se deseja calcular, o cálculo do IV será dado pela seguinte equação:

Exemplo: Para se determinar o Índice de Viscosidade de um óleo com os dados abaixo:

viscosidade a 40º C = 73,3 cSt.

viscosidade a 100º C = 8,86 cSt.

Da tabela (por interpolação) temos: 

       L = 119,94   e    H =  69,48

Substituindo na equação e arredondando o resultado para o número inteiro mais próximo, tem-se:

Se a viscosidade cinemática a 100º C for superior a 70 cSt, determinar o valor de L de acordo com a seguinte equação:

L = 0,8353 Y2 + 14,67 Y-216;

e o valor de H  pela equação 

H = 0,1684 Y2 + 11,85 Y – 97,

onde Y é a viscosidade cinemática, em centistokes a 100º C, do produto cujo índice de viscosidade se deseja calcular.

Para óleos com IV maior ou igual a 100, o índice de viscosidade deverá ser calculado pela seguinte fórmula:

Por: Nei Peres Canellas e

Letícia Maria S. M. Lazaro.

Para que um lubrificante tenha maior durabilidade, é necessário que ele seja mantido frio, limpo e seco. Nem sempre é possível reduzir-se a temperatura até mesmo pelas condições de aplicação, mas podemos mantê-lo seco e principalmente limpo.

Nos sistemas hidráulicos, em especial, a contaminação do lubrificante é considerada a causa primária do desgaste dos componentes e é responsável pela perda de eficiência e confiabilidade. Excetuando-se a contaminação introduzida durante intervenções no equipamento, sejam manutenções, sejam reabastecimentos, a contaminação por partículas em um sistema hidráulico em funcionamento normal consiste principalmente nas partículas geradas dentro do próprio sistema, ou seja, partículas de desgaste. Daí a importância do monitoramento constante das condições de limpeza do lubrificante.

No passado o monitoramento das condições de limpeza de um lubrificante era feito por análise gravimétrica, método bastante impreciso e que não fornecia muitas informações a respeito das partículas, só podendo ser aplicado a máquinas de grande robustez.

Com a evolução dos equipamentos e a constante preocupação com o aumento da eficiência e diminuição do gasto com energia, as folgas entre os componentes em movimento relativo foram ficando cada vez menores, possibilitando o uso de lubrificantes de menor viscosidade, trazendo, com isso, a necessidade de melhores métodos de controle de contaminação. Sendo assim, a análise gravimétrica evoluiu para a contagem de partículas.

O primeiro método de contagem de partículas consistia na passagem do lubrificante devidamente diluído, através de uma membrana filtrante milimetrada que era examinada com o auxílio de um microscópio. As partículas eram medidas e contadas, considerando-se principalmente as suas maiores dimensões e o resultado, geralmente expresso em número de partículas de determinado tamanho por unidade de volume. Apesar de ser considerado como obsoleto, complicado e moroso, continua em uso e é considerado por muitos como a mais confiável e preciso método de contagem de partículas, uma vez que não é afetado pelas limitações dos mais modernos contadores automáticos de partículas.

Os contadores automáticos de partículas começaram a ser utilizados para controle de fluidos hidráulicos entre o final dos anos 60 e início dos anos 70 e vêm se tornando cada vez mais populares com modelos de pequenas dimensões que podem ser facilmente transportados para o campo, modelos que operam em linha e os modelos mais sofisticados que são usados em laboratórios.

O funcionamento dos contadores automáticos consiste basicamente na passagem de um feixe de luz (a mais comum hoje é o laser) através da amostra de óleo lubrificante. As partículas dispersas absorvem ou espalham a luz. A luz espalhada ou absorvida é proporcional ao tamanho da partícula e é mensurada por um foto sensor que a transforma em sinal elétrico, que é registrado pelo equipamento.

Uma vez contadas e classificadas as partículas por faixas de tamanho, tornou-se necessária a criação de uma codificação que permitisse uma comunicação clara e precisa a respeito do nível de contaminação. A norma NAS 1638 (Agência Espacial Americana) foi criada nos anos 60 para controlar a quantidade de contaminação em componentes hidráulicos de aeronaves espaciais. Como não havia na época outra classificação, essa norma foi estendida para a área civil e teve larga aplicação nos anos 70 e 80 pelas indústrias onde a confiabilidade era um pré-requisito. Isso contribuiu para o desenvolvimento de outros sistemas de codificação, notadamente da norma ISO 4406 (International Organization for Standardization), que pudesse ser usada em nível mundial, contribuindo para que fabricantes de equipamentos e usuários falassem a mesma linguagem.

Embora a NAS 1638 tenha sido a precursora da codificação do nível de contaminação de um lubrificante, a codificação baseada numa distribuição fixada no tamanho de partículas na faixa compreendida entre 5 e 100 mícron vem perdendo sua importância, chegando a constar, em sua última versão, que ela não deve ser usada com Contadores Automáticos de partículas. Isso deve-se ao fato de os filtros mais eficientes reduzirem consideravelmente as partículas maiores que 15 mícrons, modificando a distribuição das partículas, o que levava a erros significativos. Essa constatação e o fato de que não mais eram necessárias as cinco faixas de tamanho de partículas influenciaram o desenvolvimento da norma ISO 4406 no início dos anos 70, que inicialmente era baseado no número de partículas maiores que 5 μm e maiores que 15 μm.

Os modernos equipamentos de contagem de partículas fornecem os resultados não apenas segundo as normas NAS 1638 e ISO 4406, além de outras de uso menos freqüente, mas também nos fornecem dados quanto à morfologia e possível origem das partículas contaminantes.

A contaminação externa por poeira normalmente é composta por sílica e óxido de alumínio. Em alguns casos pode-se identificar a presença de cálcio e magnésio provenientes de contaminação externa. De qualquer forma, essas partículas são mais duras que os materiais usados nos equipamentos, tanto que são usadas em lixas.

Se a partícula contaminante for maior que a folga entre as superfícies da máquina, ocorre o desgaste abrasivo. As partículas de desgaste originadas iniciam um reação em cadeia, aumentando ainda  mais o número de partículas.

Sob condições de alta velocidade ou alta pressão ou ambas, as partículas podem colidir com a superfície metálica resultando no desgaste erosivo. Nesse caso, não faz diferença a relação entre o tamanho das partículas e as folgas do equipamento. Esse tipo de desgaste é comum em sistemas hidráulicos que possuem servo-válvulas e válvulas proporcionais.

O desgaste adesivo ocorre em situações de alta carga, baixa velocidade ou baixa viscosidade do óleo, quando ocorre contato de metal com metal. Os picos maiores da rugosidade de uma superfície entram em contato com os da superfície oposta e ocorre a fusão a frio do material. Conforme o movimento entre as superfícies continua, esses pontos de contato são raspados, gerando partículas de desgaste.

 A contaminação por água pode contribuir para o desgaste adesivo. Em situações onde há alta pressão entre as superfícies (atinge-se pressão de cerca de 500 psig momentaneamente entre a esfera e a pista de um rolamento), o filme lubrificante aumenta muito de viscosidade e protege as superfícies. Quando há presença de água, esta interfere reduzindo a viscosidade e permitindo o contato entre as superfícies.

O desgaste por fadiga ocorre quando há contaminação e partículas se alojam entre duas superfícies causando rachaduras. Mesmo que o fluido seja limpo e essas partículas retiradas, as rachaduras permanecem e passam a ser um ponto frágil. Com o tempo e a operação, essas rachaduras tendem a aumentar até gerar lascas de desgaste.

A contaminação por sólidos, seja sujeira, seja desgaste, aumenta a velocidade de oxidação do lubrificante, porque essas partículas são compostas por metais que catalisam a reação de oxidação. A presença de água também reduz a vida útil do lubrificante por facilitar essa degradação. Sendo assim, a contaminação por partículas e por água pode acelerar o processo de oxidação em até 50 vezes, reduzindo drasticamente  a vida útil do lubrificante.

Tendo conhecimento de como medir a contaminação do lubrificante e de onde elas se originam, resta conhecer os meios de se mantê-lo com o grau de limpeza adequado. Existem várias formas de fazê-lo, tais como:

Instalação de filtros no sistema, especialmente após o processo de lubrificação;

Uso de centrífugas ou filtros portáteis ligados ao reservatório de lubrificante, purificando o produto sem parar a operação;

Uso de breathers, filtros de ar que evitam a entrada de umidade e poeira pelos respiros do sistema;

O uso de centrífugas pode retirar contaminação por água em maior proporção que a filtração.

Quando se usa processo de purificação no reservatório, é importante ter em mente que, a cada passagem do fluido pelo sistema paralelo, se está devolvendo ao sistema sujo um fluido limpo, ou seja, a sujeira se dilui no fluido que retorna após a purificação. Dessa forma, se faz necessário repetir o processo diversas vezes. Recomenda-se que o processo seja repetido até que a quantidade de fluido do equipamento tenha passado sete vezes pelo sistema de purificação.

A seleção do nível de limpeza depende de cada sistema. Deve-se considerar, também, a relação custo versus benefício, de forma que a manutenção do grau de limpeza selecionado seja compensada pela maior durabilidade e confiabilidade do equipamento.

A coleta de amostras para o monitoramento da limpeza do lubrificante deve ser feita com extremo cuidado, para evitar sua contaminação externa.

Seguem alguns cuidados que devem ser tomados:

O local de coleta deve possuir bastante turbilhonamento de fluido para ser representativo;

Utilize sempre frascos limpos e novos;

Descarte o volume de lubrificante correspondente ao volume da linha de coleta;

Deixe cerca de 20% da capacidade do frasco de coleta livre para homogeneização;

Assegure-se de que o frasco de coleta tenha uma limpeza adequada (cerca de 2 faixas da ISO abaixo da esperada para o fluido);

Dilua amostras de lubrificantes muito viscosos com diluente como querosene filtrado e não esqueça de recalcular a concentração de partículas considerando a diluição;

Verifique se há contaminação por água através do teste de crepitação; em caso positivo esta água pode mascarar o resultado da concentração de partículas;

Elimine a interferência de bolhas de ar submetendo a amostra homogeneizada a ultra-som.

A manutenção de fluidos limpos em sistemas industriais aumenta a durabilidade dos mesmos. Resumindo, o monitoramento e a manutenção da limpeza de um lubrificante através da contagem de partículas apresentam uma série de vantagens como:

Aumento da vida útil e da confiabilidade do sistema;

Verificação do desempenho dos filtros;

Verificação da limpeza do fluido em estoque e, conseqüentemente, das condições de armazenagem;

Controle de flushing (limpeza inicial do equipamento antes de operar) do sistema;

Identificação da necessidade de análises complementares no fluido, como ferrografia analítica;

Definição do período de troca de filtros;

Verificação das condições dos breathers instalados nos respiros;

Identificação de falhas nos filtros e de lubrificação;

Verificação do desempenho da centrifugação, caso essa tenha sido a forma de limpeza do fluido.

Nei Peres Canellas e Letícia Maria S. M. Lazaro

são engenheiros do Centro de Pesquisas

da Petrobras - CENPES

Por Antonio Traverso

Quando a lubrificação é planejada e sistematizada, uma série de atividades, ações e escolhas precisam ser incorporadas ao processo. No que tange aos lubrificantes propriamente ditos, isto é, os lubrificantes selecionados, há um grande foco na qualidade intrínseca, ou seja, no desempenho do produto. Para tanto, escolhas e consultas são feitas aos manuais das máquinas, aos fabricantes dos equipamentos, a especialistas e a fornecedores para garantir uma lubrificação adequada. Entretanto, muitas vezes, a qualidade dos lubrificantes escolhidos ou recomendados tal e qual saem das fábricas e chegam ao destino de uso ou consumo não é mantida por tempo suficiente até o real momento de utilização. A que se deve isso? Isso se deve à manipulação e ao armazenamento deficientes. O armazém, salas ou depósitos de lubrificantes são os locais onde a confiabilidade dos equipamentos a serem lubrificados pode ser aumentada ou a vida desses mesmos equipamentos pode ser reduzida. Da atenção aos aspectos relevantes no armazenamento e na manipulação de lubrificantes na planta industrial, podemos inferir em que estágio a manutenção e a lubrificação se encontram.

Em um ambiente industrial típico, existem centenas de milhares de partículas sólidas suspensas em cada metro cúbico de ar e, o que é pior, são partículas invisíveis a olho nu. Essas partículas são insidiosas e na maioria das vezes muito duras. Muitas delas chegam ao nível 9 na escala de Mohs, e, para se ter uma idéia do que isso significa, o diamante está no nível 10 dessa escala. Alguns finos de catalizador de processo petroquímico são um exemplo de material particulado extremamente perigoso para o lubrificante armazenado.

 Precisamos ter em mente que o olho humano enxerga bem partículas de até 40 microns, isto é, qualquer partícula de dimensão abaixo disto é praticamente impossível de ser detectada a olho nu. A partir dessa constatação, é preciso entender que todas as partículas sólidas menores ou iguais às folgas internas das partes “molhadas” pelos lubrificantes estão sujeitas a desgastes excessivos, se esses equipamentos forem abastecidos com lubrificantes contaminados. Esses desgastes que podem ser lentos e silenciosos ou drásticos e barulhentos, levam os equipamentos lentamente ou rapidamente a falhas catastróficas.

Na organização criteriosa da função lubrificação, está o caminho do “estado da arte” da ciência lubrificação, e no armazenamento esmerado do lubrificante, antes e durante o uso, está uma parte essencial desse processo.   

Para a avaliação do estágio em que se encontram o armazenamento e a manipulação dos lubrificantes de uma indústria, trazemos para esse número da Lubes em Foco um questionário que, ao ser respondido, poderá auxiliar o profissional ou o gestor da lubrificação a aferir em que estágio a sua planta se encontra e o que pode ser feito para transformar esses aspectos em vetores para a confiabilidade e a continuidade operacional dos equipamentos lubrificados, assim como poderá conferir à função lubrificação a importância que ela merece na manutenção industrial. As perguntas encontram-se nos anexos desta edição e os resultados podem ser comparados na tabela abaixo.

Antonio Traverso é coordenador técnico de lubrificantes da Gerência de Grandes Consumidores da Petrobrás Distribuidora.

Tambores em uso com identificação apropriada

 

 

Tabela de Pontuação