laboratório de campo para analise de òleo com modulo ferrografico

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LABORATORIO DE CAMPO

MANUAL DE OPERAÇÃO

Saito Tecnologia de Lubrificação


Ensaios de laboratório, usando amostras de lubrificantes, são realizados com a finalidade de obter informações que nos permitam avaliar a condição de máquina e tomar ações visando corrigir eventuais problemas. Neste sentido alguns parâmetros podem ser definidos para a escolha dos ensaios e seus limites de aceitação.Os resultados dos ensaios devem necessariamente nos fornecer valores que serão usados para corrigir distorções mecânicas. Estamos acostumados a fazer ensaios de lubrificantes, quando, na realidade, deveríamos realizar ensaios para conhecer a situação da maquina. Ao homem de manutenção, interessa saber como a máquina está, o lubrificante faz parte da máquina e deve ser analisado como tal.Levantamentos mostram que os ensaios executados apresentam alguns problemas difíceis de serem contornados, tais como:

Tempo de resposta do laudo muito demorado.

Quem faz diagnostico conhece o equipamento?

Os diagnósticos são confiáveis?

Via de regra as amostras coletadas não são representativas, pois, foram mau coletadas


A maioria dos laboratórios existentes, atendem de um local centralizado, todo o território nacional. Os ensaios são padronizados e normalmente estão corretos. Porém o analista que faz o diagnóstico, via de regra um técnico químico, na maioria das vezes não faz a mínima idéia de como trabalha a máquina, as condições de trabalho, carga, velocidade, temperatura, meio ambiente, etc.O conjunto de ensaios são determinados pelo laboratório, para cada tipo de lubrificante, este conjunto já está definido, com preço já calculado. Os limites de alerta e críticos também são impostos pelo laboratório e muitas vezes, o destino de um equipamento que custa milhões, fica nas mãos de um profissional que está a milhares de quilômetros e que nunca viu sua máquina. Este laboratório foi concebido para enxergar a máquina, sem se esquecer do lubrificante. É extremamente fácil de ser operado e entendido, pois, em um treinamento de três dias, um profissional da planta que conheça bem as máquinas que serão monitoradas terá condições de executar os ensaios.Isso será suficiente para iniciar todo o processo de implantação e com o tempo, mais profissionais poderão ser adicionados e treinados internamente.Isso trará, muitos benefícios, inclusive o crescimento dos profissionais da planta.

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LABORATORIO DE CAMPOEste laboratório de campo foi concebido para substituir os ensaios de laboratório, normalmente efetuados pelas empresas.Permite identificar os contaminantes, eventuais alterações nos lubrificantes e, principalmente, as condições de máquina, através da identificação dos diferentes tipos de desgastes que acontecem nos equipamentos. Notem que quaisquer alterações negativas que ocorrem nos lubrificantes e na lubrificação, resultam em desgastes anormais. Por esta razão, o carro chefe deste conjunto é o CM&L, cujos resultados equivalem ou são superiores aos da Ferrografia Analítica, porém, muito mais simples na operação e diagnóstico. Dentre as vantagens do laboratório de campo, podemos citar: Rapidez nas respostas; precisão dos resultados: maior controle sobre os equipamentos; potencializa conhecimentos; aumenta a qualidade e confiabilidade das ações implementadas.

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Os ensaios de campo mais importantes são aqueles que nos permitem tomadas de posição rápidas e consistentes. Este conjunto pode efetuar os seguintes ensaios:

Água por crepitação. Metais ferromagnéticos. Total de sedimentos. Mata borrão. Viscosidade. CM&L - Desgastes de componentes. Teste Timken – Extrema Pressão. Temperatura.

Outros ensaios, eventualmente necessários podem ser feitos em laboratório externo, uma vez implantada uma sistemática com este conjunto; difícilmente precisará de ensaios complememtares.

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LABORATORIO DE CAMPOÁGITADOR MAGNÉTICO

O agitador magnético serve para homogeneizar a amostra de óleo para uma correta analise. Esta homogeneização consiste em agitar a amostra e tirar do fundo os sedimentos e partículas para uma analise correta.

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LABORATORIO DE CAMPOÁGUA

É o segundo contaminante mais crítico, somente 500 PPM ou 0,05% , é suficiente para diminuir em 70% a vida útil de um rolamento.Altera a viscosidade do óleo, forma ácidos fortes, diminui a resistência de película, retira aditivos, destrói superfícies de máquinas, provoca corrosão e ferrugem, diminui a vida útil do óleo e da máquina.

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ÁGUA POR CREPITAÇÃO

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ÁGUA POR CREPITAÇÃO

O treinamento prático é a melhor forma de identificar cada situação e reciclar habilidades. Podem ser preparadas amostras de óleo com diversas concentrações de água afim de aumentar a sensibilidade em identificar a quantidade de água presente em uma determinada amostra de óleo. Estas amostras contaminadas servem, também, para treinamento para identificação visual de água em amostras. Esta avaliação visual pode ser comprometida, pois óleos novos, usados, tipos diferentes apresentam visuais diferentes para mesmas quantidades de água presentes

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METAIS FERROMAGNETICOS

Partículas ferromagnéticas representam a maior parte dos desgastes presentes em uma amostra de óleo usado. Portanto, conhecer seu perfil é muito importante para um diagnóstico mais preciso da situação de um equipamento.

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METAIS FERROMAGNETICOS

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TOTAL DE SEDIMENTOS

Este ensaio quantifica o total de partículas sólidas e demais sedimentos presentes na amostra de óleo usado, Tais como: areia, rocha, gel, borra, vernizes, partículas de desgaste, fibras diversas, etc.Dependendo de seu volume a situação é crítica, observado numa lupa ou microscópio traz informações inestimáveis.

TOTAL DE SEDIMENTOS

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TOTAL DE SEDIMENTOS

Teste rápido para medição de todos os contaminantes sólidos presentes na amostra.Pode eliminar testes como CM&L, dependendo de seu resultado.

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MATA BORRÃO

Antigamente os técnicos utilizavam com freqüência, alguns tinham cartões de visita feitos com papel absorvente para poder usar como mata borrão. Foi objeto de tese de mestrado no México. Pode ser utilizado para identificar presença ou não de aditivo dispersante, glicol, combustível e fuligem em motores de combustão interna. No nosso caso vamos nos restringir a identificar o total de partículas presentes na amostra de óleo usado.

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MATA BORRÃO

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VISCOSÍMETRO MANUAL

Uma das principais características dos óleos lubrificantes em sistemas hidrodinamicos. Mostra a capacidade que o óleo possui em formar películas de filme lubrificante. Óleos viscosos, películas espessas; óleos finos, películas finas.

VISCOSIDADE

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VISCOSÍMETRO MANUAL

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VISCOSÍMETRO MANUALLinha de chegada

Esfera da amostra

Esfera de referencia

Linha de partida

TERMOMETRO DIGITAL A LASER

A temperatura é um dos parâmetros mais importantes da manutenção, portanto, deve ser acompanhada a todo o momento. Conhecer seu valor ao longo da vida de uma máquina é importante para detectarmos eventuais problemas. O calor existente pode ser originário de três fontes:A externa, transmitida ou irradiada por uma fonte de calor. A interna gerada pelo atrito entre as superfícies, ou, entre o lubrificante e as superfícies. A terceira, também interna gerada pelo atrito entre as moléculas do próprio lubrificante. Determinar as causas da temperatura elevada, já é por si só, um meio caminho para a solução de um problema.

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CM&L

O desgaste é, sem dúvida, um dos fenômenos mecânicos mais interessantes de serem estudados. Qualquer atividade de manutenção mecânica mau executada, resulta em desgaste de componentes. Conhecer seu mecanismo de formação nos permite tomar ações corretivas, preventivas, preditivas e proativas, com resultados financeiros significativos, além de ganhos de qualidade, confiabilidade, disponibilidade, segurança e ecológicamente corretos. Os contaminantes sólidos presentes no óleo de uma máquina provocam sua rápida degradação e quebras prematuras da máquina. O CM&L identifica todas estas partículas.

DESGASTE

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CM&L

Com o rascunho e os dados históricos referentes aos últimos resultados em mãos, o analista inicia seu diagnóstico.

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CM&LPara que o diagnóstico seja rápido e, ao mesmo tempo preciso, e não ignorar nenhum detalhe importante, o analista deve: 1) varrer todo o ferrograma, em movimentos rápidos, com a magnificência de 100x, em busca de pontos importantes e significativos.2) Com aumento de 400x, retornamos aos pontos determinados anteriormente, e descrevemos com o detalhamento necessário para um entendimento do assunto.3) Entenda que o usuário quer saber o que ele deve fazer como resultado daquela análise.

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CM&L

Procure fotografar os pontos mais significativos, com mínimo de fotos. Situações de normalidade, uma foto é suficiente. Máximo de três.Descreva a situação com o máximo de detalhes sem ser repetitivo em diferentes relatórios.

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CM&L

Abaixo algumas figuras de situações que merecem ser fotografadas.

Figura 1 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4

Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10

Figura 11 Figura 12 Figura 13 Figura 14

Figura 5

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CM&LFigura 1 AbrasãoFigura 2 FadigaFigura 3 DeslizamentoFigura 4 Metal patenteFigura 5 Liga de cobreFigura 6 Contaminação metal fundidoFigura 7 AlumínioFigura 8 Óxidos escurosFigura 9 Início de desgaste severoFigura 10 CorrosãoFigura 11 GelFigura 12 NacoFigura 13 Fadiga e normal em açoFigura 14 Contaminação celulose

Note que cada partícula é única, não dá para confundir partícula de abrasão com arrastamento, nem com fadiga. É por esta razão que a formação de um analista é rápido e simples, desde que ele tenha uma formação mecânica adequada e conheça equipamentos.

Testa características de suporte à carga de um lubrificante. Este teste é uma das mais importantes da lubrificação. Embora os lubrificantes sejam fabricados de forma a atender às condições impostas às máquinas, existe um sem número de variáveis que influem no resultado de sua ação. Todas as vezes que isto acontece o resultado é obvio: as máquinas se desgastam e perdem, parte ou a totalidade de sua funcionalidade.Verificarmos se o lubrificante em uso, ainda mantem as características necessárias e bom desempenho é muito importante.O teste Timken manual, é um dispositivo, simples e eficiente para a determinação da capacidade de lubrificação de um lubrificante. O padrão comparativo básico é sempre o lubrificante novo usado no equipamento. Primeiro o teste é realizado num lubrificante novo, tirado do tambor ou balde; de uma série destes resultados tira se a média aritmética, que é adotado como valor padrão. Depois uma amostra de óleo em operação é coletada a média de três medições é utilizada para comparar com o resultado padrão.

TESTE TIMKEN MANUAL

Máquina Timken.

Máquina Timken.

Um único pontoDe contato

Máquina Timken.

Braço de alavanca de 1/10

Colocamos 5 ml de óleo base no cárter. Equivalente a 200 gotas de Alfa X.

Máquina Timken.


Vamos acionar a alavanca e anotar o valor onde o rompimento de película acontece, em libras/pé ou kg/m. O rompimento de película pode ser identificado facilmente, pois o contato metal/metal tem um som característico único. Repetimos o procedimento por três vezes seguidas. A média é reportada como valor padrão para aquele lubrificante.

Máquina Timken.


Em seguida aumentamos a pressão sobre a alavanca para 40 libras/pé, ou 5,5 kgm, seguramos por 5 segundos. A cicatriz formada é uma elipse, meça os valores dos diâmetros maior e menor.Usando a formula A(mm2)= pi x a x b/4, e anote os valores correspondentes aos três testes.

a

b

Máquina Timken.


Retire o carter e limpe bem com solvente de petróleo. Lixe o anel para retirar as irregularidades formadas, gire o rolete para uma superfície nova. Limpe o rolete e anel com solvente. Abasteça o cárter com 5ml do óleo para análise.

Máquina Timken.


Acione a alavanca até que o som característico de rompimento de película aconteça, anote o valor; eleve a pressão até 40 libraspé ou 5,5 kgm, segure por 5 segundos.

Máquina Timken.


Observe que a cicatriz que se formou é uma elipse. Meça os diâmetros maior e menor, em mm. Usando a fórmula: A(mm2)= pi x a x b/4, calcule a área e anote os resultados correspondentes aos três procedimentos..

ab

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CM&L

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FERROGRAFIA ANALÍTICA

X

CM&L

DIFERENÇAS

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HISTÓRICO PREMISSAS FERROGRAFO ANALÍTICO FERROGRAMA FERROSCÓPIO RELATÓRIO

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Foi inventada em 1971, nos estados Unidos, contou com o patrocínio da aeronáutica Naval dos EUA, que queria uma técnica que conseguisse antecipar de forma consistente uma falha futura. O desenvolvimento ficou a cargo de Vernon C. Westcot e Roderic Bowem, dois tribologistas renomados e contou com o apoio de varias universidades e empresas de ponta do mercado americano.

Após anos de pesquisas os dois cientistas chegaram a algumas premissas, importantes para o projeto e fabricação dos dispositivos para coleta e analise das informações.

Primeiro, os dois estudaram todos os fenômenos e variáveis envolvidos na geração de partículas de desgaste, como: projeto das máquinas, materiais, desenho, condições de ambiente, trabalho , operação, lubrificantes e lubrificação.

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As premissas.

Todas as máquinas se desgastam. Os desgastes geram partículas. O tamanho e quantidade indicam o grau de gravidade. A maior parte das partículas geradas são ferromagnéticas. A cor, o formato e o estado das superfícies indicam as causas dos

desgastes. Desde que a velocidade do fluxo de lubrificante seja lento o suficiente, as

partículas não ferromagnéticas se depositam.

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Era necessário inventar um dispositivo que conseguisse separar de forma adequada as partículas.

Imaginaram uma lâmina de vidro, levemente inclinada, repousando sobre um imã muito poderoso. O líquido deveria correr lentamente no meio da lâmina. A inclinação e o volume de óleo sobre a lâmina, garantiria o fluxo lento. A leve inclinação da lâmina faria com que partículas grandes ferromagnéticas se depositassem na entrada do ferrograma e iriam diminuindo sucessivamente, o que era interessante. O esquema acima mostra os detalhes desta situação: Um tubo flexível e uma bomba peristáltica transfere o óleo do tubo de ensaio para a lâmina com volume controlado.

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O uso da bomba peristáltica exige um tubo flexível com memória. O fluxo do óleo no meio da lâmina exige uma barreira química especial. Observem que o custo dos materiais de consumo estão aumentando

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A lâmina que sai do ferroscópio tem o

aspecto da figura ao lado se a amostra tiver somente partículas ferromagnéticas. Agora imagine a presença de partículas não magnéticas, como cobre, alumínio, areia, rocha, fibras etc. Elas irão se depositar aleatóriamente ao longo do ferrograma.

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A lâmina que acabamos de produzir, é colocada no ferroscópio, que é um microscópio metalurgica fundido a um biológico, com recursos de captura de imagens, luz polarizada, colorida e diversas magnificências, os mais comuns de 100x, 500x e

1 000x.

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Na elaboração do relatório podemos ter dúvidas com relação ao tipo de material de desgaste, nestes casos são recomendados tratar a lâmina com temperatura de até 600 graus C ou com produtos químicos ácidos ou básicos, acarretando mais custos e mais tempo do analista, onerando mais ainda o custo da análise.

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O analista de ferrografía deve ser

escolhido pelo conhecimento em máquinas, tribología, projeto, materiais, lubrificação, lubrificantes, mecanismos de desgastes, manutenção de máquinas e profundo conhecedor da técnica de ferrografía. É um profissional muito caro. Pelo método tradicional um analista pode levar até duas hora para fazer um relatório de ferrografía.

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Considerando o preço dos

equipamentos, materiais de consumo específicos, custo do analista, tempo de duração do diagnóstico, um ensaio de ferrografia analítica, custa no Brasil, R$ 200,00 e nos EUA U$200,00. São utilizados em casos especiais e limitados.

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CM&L

HISTORICO

PREMISSAS

CM&L

LÂMINA e TUBO FLEXÍVEL

MICROSCÓPIO

RELATÓRIO

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CM&LHISTORICO

Após anos de trabalho com a Ferrografia tradicional, chegamos à conclusão de que era possível chegar ao mesmo resultado de forma muito mais simples. De 1995 aos dias atuais praticamos esta ferrografia mais simplificada, concebida pelo Eng. Antonio Saito chamada de “Wear Check”.Hoje à Saito Tecnologia de Lubrificação, onde o CM&L foi desenvolvido como tecnologia de campo.

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CM&LAs premissas foram ampliadas:

Todas as máquinas se desgastam. Os desgastes geram partículas. O tamanho e quantidade indicam o grau de gravidade. A maior parte das partículas geradas são ferromagnéticas. A cor, o formato e o estado das superfícies indicam as causas dos

desgastes. Desde que a velocidade do fluxo de lubrificante seja lento o suficiente, as

partículas não ferromagnéticas se depositam. Desde que as máquinas esteja alinhadas e balanceadas, os desgastes

acontecem antes das vibrações. Os desgastes podem ser evitados, diminuídos ou eliminados através de

uma engenharia de lubrificação bem conduzida. No caso de desalinhamento e desbalanceamento a vibração antecede ao

desgaste. A maioria dos contaminantes são partículas ou geram partículas.

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CM&L O CM&L foi feito em um bloco de poliuretano,

onde vai encaixado o bloco imantado. Além disso o conjunto só tem peças estruturais, que sustentam o tubo de ensaio e o tubo flexível. Não usa bomba peristáltica, o óleo é escoado por força da gravidade, cujo início é proporcionado por uma pequena bomba de vácuo, uma alternativa mais simples é usar uma seringa hipodérmica de 20ml. A altura em que o tubo de ensaio é colocado, determina o fluxo. Quando se usa a bomba peristáltica corremos o risco de triturar, alterar a forma ou acrescentar alterações nas partículas originais, o que pode levar a um diagnóstico equivocado

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CM&L

No CM&L não há nenhum tipo de barreira para fazer o óleo escorrer pelo centro da lâmina, o próprio campo magnético faz esta função, no máximo haverá necessidade de “molhar” o caminho com o próprio óleo. Optamos por não aquecer o ferrograma, nem fazer ataques químicos, porque não acrescentam vantagens, usamos lâminas normais de biologia e diminuímos sensívelmente o tempo de execução.

Os tubos não precisam ser especiais, por não usar bomba peristáltica. Qualquer tubo flexível, num diâmetro aproximado pode ser usado, é só ajustar a altura manométrica.

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CM&L

Devido à simplicidade de entendimento e diagnóstico o analista de CM&L pode ser um técnico ou um líder de lubrificação, ou ainda um lubrificador bem informado e com experiência. Se comparado ao analista de ferrografia é um profissional bem mais modesto.

O desenvolvimento deste trabalho em campo vai proporcionar uma oportunidade de ganhos de conhecimento e um avanço tecnológico inestimável.

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CM&L Vimos que o analista de ferrografia é um

profissional caro. E os equipamentos, também são caros. Pode se dizer que foi em função das exigências da própria marinha que isto aconteceu. A marinha queria uma técnica que antecipasse os resultados da Analise de Vibrações, pois seus helicópteros caiam e muitos pilotos morriam. Os custos não eram prioridade. Uma das maiores vantagens do CM&L está no tempo de diagnóstico. Enquanto a média de ferrografia é de uma hora por diagnóstico, no CM&L, neste mesmo tempo se realiza 50 diagnósticos. Sem perder em precisão e qualidade.

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CM&L

O custo dos equipamentos são

menores. O ganho maior estão nos custos operacionais. Permitindo realizar ensaios em sistemas de pequeno porte, onde a aplicação de outras técnicas são inviáveis. Desconsiderando o investimento inicial, o custo de operação é quase zero. O conjunto de ensaios, como vimos pode vir a substituir, com vantagens os ensaios de laboratório que são realizados pelas empresas, em laboratórios terceirizados.

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Laboratorio de Campo (Onsite)

Santo André, 06 de janeiro de 2017

Resultados Imediatos, tempo de resposta imediato.Custo por ensaio próximo de zero. Analista é o Técnico Mecânico treinado. Redução com custo de analises de laboratórios. Desenvolvimento técnico do pessoal de manutenção.

Marcos Ferreira da Silva “Juntos, fazemos melhor” Claro......:(11)970-567-068 [email protected]

mailto:[email protected]

laboratório de campo para analise de òleo com modulo ferrografico

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