Apresentao do PowerPoint

FUNDAMENTOS DA ANLISE DE LEOS LUBRIFICANTES ELIAS SAUER FERREIRA PEREIRAEvellyn da Silva Carvalho Rodrigo de Sousa Marques

introduo O uso da anlise de leo como tcnica de manuteno comeou a ser aplicada na dcada 50. A crise do petrleo intensificou o uso da anlise de leo, que passou a cumprir uma nova funo na manuteno das mquinas, permitindo o monitoramento das condies do leo lubrificante e identificar a necessidade de troca ou apenas reposio parcial. Neste perodo foram introduzidas tcnicas preditivas que permitiam atravs da anlise de leo diagnosticar problemas nos equipamentos. Atualmente as leis ambientais tornaram ainda mais rigorosas as medidas de manuteno relacionadas com a utilizao do leo na indstria, sendo necessria implementao de estaes de tratamento e mtodos de descarte e reaproveitamento dos lubrificantes.

Finalidade da Lubrificao A Lubrificao pode ser considerada como um princpio bsico para o funcionamento da maioria dos equipamentos. Porm, a lubrificao uma das causas de falha mais comuns nos equipamentos industriais, podendo causar srios prejuzos operacionais e danos nos equipamentos. As funes bsicas do lubrificante so: reduzir o atrito e desgaste; retirar o calor gerado pelo atrito ou pelo funcionamento da mquina; formar o filme de lubrificante; evitar a corroso e contaminao. Fundamentos da Anlise do leo Lubrificante: A anlise do leo lubrificante utilizada com dois objetivos principais: identificar as condies do leo e identificar possveis falhas do equipamento.

Condies do leo Lubrificante: O lubrificante pode apresentar dois processos bsicos de falha. O primeiro ocorre devido contaminao por partculas de desgaste do equipamento ou por agentes externos, sendo a gua um dos contaminantes mais comum nas instalaes industriais. O segundo processo de falha est relacionado com a degradao das propriedades, devido s alteraes das caractersticas do lubrificante, prejudicando o desempenho de suas funes. Os objetivos da anlise do lubrificante so: escolher o lubrificante correto; manter o lubrificante limpo (filtragem); manter a temperatura correta; manter o lubrificante seco; garantir o bom desempenho da lubrificao. Os benefcios da anlise do lubrificante so: reduz ou elimina falhas por deficincias na lubrificao; protege o equipamento do desgaste excessivo ou prematuro; reduz os custos de manuteno; aumenta a disponibilidade do equipamento; reduz os gastos com o lubrificante. Tipos de Anlise de Lubrificantes: As anlises dos lubrificantes podem ser divididas em quatro grupos: Anlise fsico-qumica; Anlise de contaminaes; Espectrometria; ferrografia. Anlises Fsico-Qumica: A anlise fsico-qumica tem como objetivo principal a identificao das condies do lubrificante. Estas anlises podem ser efetuadas de forma pontual, ou seja, medidas isoladas; ou anlise peridica, ao longo do tempo, para o acompanhamento das condies do lubrificante. A seguir so descritas as principais anlises fsico-qumica utilizadas na manuteno dos equipamentos. ViscosidadeA viscosidade a resistncia ao movimento (fluxo) que um fluido apresenta a uma determinada temperatura. O mtodo de medio mais empregado atualmente o de viscosidade cinemtica. Neste mtodo, medido o tempo que um volume de lquido gasta para fluir (sob ao da gravidade) entre dois pontos de um tubo de vidro capilar calibrado. A unidade de viscosidade cinemtica expressa em centistokes (cSt) ou em mm2/s, conforme o sistem a mtrico internacional. A viscosidade diminui devido contaminao por solvente ou leos de menor viscosidade. A viscosidade aumenta devido oxidao, presena de insolveis, gua e contaminao por leos de maior viscosidade.

ndice de Viscosidade (IV)O ndice de Viscosidade um nmero admensional que mede a intensidade de variao da viscosidade em relao temperatura. Quanto maior o ndice de Viscosidade, menor a variao da viscosidade em funo da temperatura. Os ensaios para determinao deste valor so previstos pelas normas ASTM D2270 e NBR 14358.

Ponto de fulgor e Ponto de Inflamao:O Ponto de Fulgor representa a temperatura que o leo deve atingir para que uma chama passada sobre a superfcie inflame os vapores. O ensaio definido pela ASTM D92 e o valor medido em Graus Centgrados. O Ponto de Inflamao representa a temperatura que o leo deve atingir para que uma chama passada sobre a superfcie inflame os vapores formados e sustente a combusto. O ensaio definido pela ASTM D92 e o valor medido em Graus Centgrados. Total Acid Number (TAN) e Total Base Number (TBN):O TAN representa o nmero de acidez total, este valor indica a quantidade total de substncias acidas contidas no leo. As substncias cidas geradas pela oxidao do leo podem atacar metais e produzir compostos insolveis. As normas que definem este ensaio so ASTM D664 e ASTM D974, a unidade mgKOH/g. Corroso em Lmina de Cobre:Este valor define as caractersticas de proteo corrosiva do leo lubrificante. Este ensaio determina o comportamento do leo em relao ao cobre e as suas ligas. As normas para este ensaio so ASTM D130 e NBR 14359. Anlise de Contaminao A contaminao do lubrificante ocorre devido presena de substncias externas que infiltram no sistema, pelo desgaste do equipamento ou por reaes que ocorrem no prprio lubrificante. principais ensaios utilizados na manuteno para detectar a presena de lubrificantes so:A. Karl Fisher e Destilao: Estes ensaios so utilizados para identificar a presena de gua. A gua provoca a formao de emulses, falha da lubrificao em condies crticas, precipitao dos aditivos, formao de borra e aumento da corroso. As normas ASTM D1744 e a ASTM D95 definem os procedimentos para este ensaio, sendo o valor definido pela % de presena de leo na amostra. B. Insolveis em Pentano: Este ensaio determina a saturao do lubrificante por presena de insolveis em pentano. Estes contaminantes so constitudos por partculas metlicas, xidos resultante da corroso, material carbonizado proveniente da degradao do lubrificante e material resinoso oxidado (lacas, vernizes). Espectrometria A espectrometria pode ser feita pelo mtodo da absoro atmica ou de emisso tica. Em termos gerais este ensaio indentifica todos os elementos qumicos presentes no lubrificante. A amostra introduzida numa cmara de combusto e os materiais so desintegrados at o seu nvel atmico. Cada elemento qumico possui frequncias particulares, como impresses digitais, tornando possvel a identificao. Estes tipos de ensaios fornecem informaes sobre o desgaste do equipamento, com dados precisos do contedo de substncias metlicas (ferro, cobre, alumnio, nquel, cromo, chumbo, etc) assim como contaminaes externas, como por exemplo o silcio. Alm disso, podem avaliar os aditivos presentes no lubrificante.

Ferrografia Os princpios bsicos da Ferrografia so:

- Toda mquina apresenta desgaste; - O desgaste gera partculas; - O tamanho e quantidade das partculas indicam a severidade do desgaste; - A morfologia e o acabamento superficial das partculas indicam o tipo de desgaste. As Anlises Ferrogrficas podem ser divididas em dois grupos: Analtica e Quantitativa. A. Exame Analtico Permite a observao visual das partculas de desgaste, para que sejam identificados os tipos de desgastes presentes. A figura 34 mostra esquematicamente o procedimento para a preparao de um ferrograma para o exame analtico.

No ensaio analtico as partculas so classificadas em funo das suas caractersticas quando observadas no microscpio. Esta classificao pode ser: - pelo tipo: esfoliao, abraso, corroso, etc... - pela forma: laminares, esferas, etc... - pela natureza: xidos, polmeros, contaminantes, orgnicas, etc...

A figura 35 apresenta um exemplo de esfoliao. Este o tipo de desgaste mais comum. O tamanho das partculas pode variar de 5 a 15 microns. Tem a forma de flocos de aveia. Este tipo de partcula pode ser gerado sem o contato metlico, mas apenas pela transmisso da fora tangencial entre duas peas separadas por filme de lubrificante. A quantidade e o tamanho aumentar com a reduo da espessura do filme que pode ser causada por: sobrecarga, diminuio da viscosidade do leo, reduo da velocidade da mquina, etc..

O desgaste por abraso apresentado na figura 36. Estas partculas so semelhantes a cavacos de torno com dimenses de 2 a centenas de microns. A principal causa para este tipo de desgaste a contaminao por areia. Os pequenos gros de areia ingeridos pela mquina se incrustam, por exemplo, num mancal de metal patente e o canto vivo exposto usina o eixo que est girando, tal qual um torno mecnico.

O resultado de um ferrograma analtico tpico apresentado na figura 37.

B. Exame Quantitativo Este exame permite a classificao das partculas de acordo com o tamanho e a quantidade. O acompanhamento da evoluo destes valores permite avaliar as condies de deteriorizao do equipamento. Classificao das Partculas: Large = L: maiores do que 5 microns Small = S: menores ou iguais a 5 microns Interpretaes: L + S = concentrao total de partculas. PLP = (L-S)(L+S)*100 = modo de desgaste IS = (L2-S2)/diluio2 = ndice de severidade A figura 38 apresenta o exemplo do acompanhamento das condies de um equipamento atravs da Ferrografia Quantitativa. Na condio A foi trocado o lubrificante da mquina, porm a anlise em B ficou prxima do nvel de alerta e as novas anlises seguintes demonstraram a continuidade do aumento de partculas na amostra. Somente a troca do rolamento em C permitiu obter uma anlise D dentro dos nveis normais.

Espectrometria: Vantagens: - Deteco de todas as partculas presentes: desgaste, componentes qumicos (aditivos), contaminantes. - Boa sensibilidade na deteco de partculas menores de 1 mcron. Desvantagens: - Baixa sensibilidade na deteco de partculas superiores a 2 microns. - No distingue partculas quanto ao tamanho ou quanto forma Ferrografia Vantagens: - Deteco de partculas em ampla faixa de tamanhos: >2 a