1. PROJETO EXCELENCIA NA DESCONTAMINAÇAO DE FLUIDOS
Levando filtragem a uma nova dimensão
2. Benefícios da gestão de fluidos
O propósito deste manual é ser uma fonte de referência, apresentando de forma clara e abrangente o assunto
ao usuário, não levando em conta o nível de conhecimento do mesmo. A escolha e o uso apropriado dos
dispositivos hidráulicos é uma ferramenta importante na busca de aumentar a produção enquanto se reduz os
custos da manufatura. Este Manual ajudará o usuário a tomar decisões bem fundamentadas sobre a Filtragem
Hidráulica.
Óleos lubrificantes são eficientes sensores para informar as condições protetoras desses fluidos, se estão
sofrendo contaminação externa, ou se os procedimentos de manutenção e operação estão corretos, ou ainda,
como está ocorrendo o desgaste de peças. Equipamentos e veículos produzindo abaixo dos seus limites, ou
simplesmente parados por deficiência de lubrificação e manutenção, deixam de produzir e de gerar lucros.
A gestão de fluidos que propomos neste projeto permite que seus ativos de produção operem com utilização
máxima e de maneira mais confiável, mais durável e com menor despesa de manutenção. Uma das
tecnologias mais completas e modernas está ao nosso alcance através do Programa de acompanhamento
proposto. Você vê o que acontece dentro dos componentes do seu equipamento ou veículo. Evite surpresas.
Assuma o controle do imprevisto com a leitura e interpretação do óleo do seu motor. Que é mais rápida,
precisa, confiável e econômica tecnologia analítica de manutenção preditiva.
Maior produtividade e
Confiabilidade
Ao administrar se óleos lubrificantes estão cumprindo sua função de proteger os componentes de máquinas e
veículos, e se o desgaste das peças ocorre dentro da normalidade, é possível diminuir as paralisações não
programadas e assegurar melhor desempenho operacional e mais confiável para o setor produtivo da
empresa, além de manter elevada a satisfação dos seus clientes internos e externos. Por outro lado, paradas
programadas para manutenção preventiva e pequenas corretivas são mais rápidas e feitas em horários mais
convenientes do que as corretivas, às vezes graves, que normalmente acontecem quando há maior
necessidade de produção.
Maior vida útil de
Lubrificantes
A análise dos lubrificantes permite estabelecer parâmetros de desempenho para cada tipo de operação,
ambiente, equipamento e veículo, estabelecendo períodos estendidos de troca, com total segurança de que as
peças lubrificadas não serão prejudicadas.
As estatísticas do Menor custo de manutenção: A função analítica do programa proposto possibilita
detectar problemas e suas causas no início, subsidiando intervenções planejadas de manutenção e evitando a
evolução para reparos onerosos. O conhecimento do comportamento das peças do componente, através do
monitoramento periódico e das suas tendências, elimina despesa de reparo de itens que ainda não estão
gastos. Vinte e cinco por cento das amostras que chegam aos laboratórios revelam algum tipo de problema
relacionado a uma falha eminente do conjunto mecânico. Cerca de nove por cento exigem intervenção
imediata.
3. Economia em peças e
Capital de giro
O custo de reparo de uma falha imprevista pode ser 10 vezes mais cara do que a desmontagem programada e
reforma do conjunto antes da quebra. A redução da quantidade de intervenções corretivas e a programação
eficiente da manutenção preventiva resultam em menor quantidade de peças de proteção no estoque e,
conseqüentemente, de capital imobilizado.Como a produtividade será superior, também haverá economia de
ativos,dispensando inclusive, equipamentos ou veículos de reserva.Os números demonstram que, na média
nacional,os intervalos de troca podem ser prorrogados, com monitoramento regular,em cerca de 50%.
Otimiza a estrutura de
Manutenção
As informações disponíveis no programa preditivo a serem criados de acordo com as análises de
fluidos,possibilitam que a estrutura de manutenção da empresa ou sua contratada para esse fim indique o
monitoramento se os procedimentos da preventiva que estarão sendo cumpridos e reformas serão feitas
seguindo as especificações do fabricante.O programa ainda aperfeiçoa a percepção sobre as condições
internas dos componentes, facilitando decisões sobre lubrificação e manutenção. Isso resulta em melhor
desempenho e resultado
Vida útil de projeto
Assegurada
Conforme a experiência dos laboratórios em assessoramento a seus clientes, monitorar o funcionamento de
conjuntos mecânicos por intermédio da condição dos fluidos resulta no cumprimento dos intervalos de
reforma determinados pelo fabricante. A correção de pequenos problemas em tempo hábil, às vezes até
provocados por contaminação externa, falha operacional ou lubrificação inadequada, contribui para manter
ou expandir a vida útil dos componentes.
Economia de combustível
e de energia
Equipamentos e veículos que operam bem ajustados e com fluidos descontaminados, controlados pela visão
interna de análises laboratoriais, mantêm padrões de consumo de combustível e energia obedecendo ao
custo/benefício do projeto do seu fabricante. Pelo fato do óleo diesel e da eletricidade representarem os
insumos de maior custo operacional, qualquer ganho no seu consumo passa a ser muito vantajoso para a
empresa usuária.
Maior segurança
A taxa de risco diminui significativamente na medida em que há controle do imprevisível, baseado em
tendências, evitando acidentes que podem ser graves e altamente prejudiciais à empresa.
4. Reduz o impacto ambiental
Evitando falhas críticas e funcionamento anormal, o programa de gestão de fluidos contribui para a redução
da poluição ambiental através, por exemplo, da emissão de gases poluentes na atmosfera e do descarte
prematuro de lubrificantes.
Comprova falhas de peças
em garantia
Relatos emitidos pelos laboratórios mundiais de análises, após cada bateria de ensaios revelam desgastes
prematuros e ocorrências imprevistas no período de garantia do fabricante. Essas incompatibilidades
funcionais são facilmente comprovadas para agilizar o processo de compensação das reclamações de
garantia.
Aumenta a responsabilidade
Patrimonial
Tanto operadores como manutentores ficam sabendo que o uso de máquinas e veículos é continuamente
“observado” pelo monitoramento sistemático das análises de fluidos quanto à sua operação inadequada ou
manutenção mal feita.
Torna o planejamento
mais eficaz
Mediante o comportamento dos conjuntos mecânicos diante da situação operacional ao qual são submetidos,
podem-se programar as manutenções preventivas e corretivas através de procedimentos, custos e prazos
mais apropriados, com dados mais precisos, fugindo do formato padrão dos fabricantes. O histórico de
manutenção também pode ser usado para determinar a sua vida útil operacional e econômica. Dando a
manutenção da empresa a curva do custo-benefício do maquinário e tempo de troca do conjunto que custa
mais na manutenção que no valor que proporciona de rentabilidade a empresa. Essa informação é de grande
valia na reposição do componente e do próprio equipamento ou veículo.
5. Cartilha de Leitura do óleo
Coletando uma boa amostra
Colete a amostra pelos métodos prescritos. Use um kit de amostragem padrão para coleta, uma bomba de
vácuo ou uma válvula de engate rápido para amostragem de óleo ou líquido de arrefecimento. Siga sempre
os procedimentos corretos de amostragem e certifique-se de obter amostras com o óleo quente e
homogeneizado.
Verificando a presença dos elementos
químicos na amostra
Intervalos de coleta de amostras
Os intervalos de coleta devem respeitar a periodicidade determinada pelos fabricantes dos equipamentos.
Caso este não forneça, precisa-se iniciar um trabalho de tendência por marca e modelo de veículos, algo
novo no mercado que lhe trará todos benefícios citados anteriormente. Para que o cliente tenha maior
proteção dos componentes, recomendamos que as amostragens fossem realizadas a cada 250 horas ou
10.000 km para óleos lubrificantes, e 500 horas ou 20.000 km para os líquidos de arrefecimento.
A análise dos elementos químicos tem como principal objetivo identificar falhas potenciais em andamento
nos componentes, bem como determinar a contaminação e as condições de aditivação do lubrificante.
Avaliando o desgaste
Durante a operação normal das máquinas, partículas metálicas se desprendem das peças e permanecem em
suspensão no óleo lubrificante. Esta análise visa determinar quais elementos e quantidades estão presentes
na amostra. O aumento desses elementos de desgaste em suspensão no óleo indica que algo anormal está
ocorrendo. Os elementos de desgaste são: Ferro, Cobre, Cromo, Alumínio, Chumbo, Estanho,Níquel,
Prata e Molibdênio.
Determinando a
contaminação dos
lubrificantes
Por melhor que seja o envasamento do lubrificante, as vedações dos sistemas e o processo de operação e
manutenção dos equipamentos, contaminantes sempre irão penetrar nos compartimentos. Estes
contaminantes se apresentam em níveis aceitáveis ou não. A determinação desses níveis e das possíveis
causas dessa contaminação é de suma importância para evitar que grandes falhas possam ocorrer. Os
principais elementos contaminantes são: Potássio, Silício e Sódio. Como elemento secundário, teremos
ainda o Alumínio, presente em alguns solos. E esta norma mundial se chama ISO4406 e NAS1638, na
norma ISO4406 existem 2 tipos de leitura, um antes de 1999 que determinas partículas menor de 2
microns, 5 microns e 15 microns e a norma após 1999 que determina nos valores menores que 4,6 e 14
microns, ira depender do laboratório que você utiliza.
6. FORMA DE LEITURA
NORMALMENTE O PRIMEIRO NUMERO DA ESQUERDA NÃO É COLOCADO
EM RESULTADOS OU PADROES PEDIDOS PELOS FABRICANTES
7. As fotos abaixo exemplificam o fluido com maior e menor ISO4406
Para termos um parâmetro de tamanhos exemplificamos no quadro abaixo
8. Verificando a
correta aditivação dos
lubrificantes
Os lubrificantes são formulados a partir de um óleo-base mais aditivos. Cada aplicação requer uma
quantidade e um tipo específico. À medida que o lubrificante executa o seu trabalho, a carga de aditivo vai
sendo consumida e seus níveis decrescendo,deixando os sistemas desprotegidos. A análise determina a carga
aditiva existente no lubrificante para verificar se o óleo ainda mantém as características necessárias à
proteção das peças internas. Desse modo, a troca do lubrificante somente será realizada quando realmente
for necessária. Os aditivos, que normalmente são adicionados aos lubrificantes, contêm os seguintes
elementos: Fósforo, Zinco, Cálcio, Magnésio, Boro e Bário. Caso estes estejam a menos de 50% de
volume original o óleo pode ser condenado ou sob especificação do fabricante do motor.
Verificando a condição físico-química
do lubrificante
TBN & TAN
O TBN é o teste que visa determinar a reserva alcalina dos lubrificantes de motores. A alcalinidade do óleo
é essencial para a neutralização dos ácidos formados. Os óleos lubrificantes se degradam devido ao contato
com o oxigênio, calor e contaminantes. Os óleos de motores são ainda mais susceptíveis à degradação
quando em contato com enxofre, subprodutos da combustão, altas temperaturas e água produzida durante o
processo de queima do combustível ou condensação. A análise físico-química é composta pelos testes de
infravermelho, viscosidade, TBN&TAN.
Infravermelho
O teste de infravermelho visa determinar os percentuais de oxidação, sulfatação, nitração, fuligem, água,
glicol e combustível, através da comparação das características do óleo novo com as do óleo usado.
Fuligem – Resíduo de carbono, insolúvel, gerado durante a queima do combustível. Todo motor gera
fuligem naturalmente, porém, por ser muito abrasiva, o seu excesso acelera o desgaste e causa sérios danos
às peças móveis do motor. O excesso dessa fuligem tem como principal fonte geradora a “mistura rica”, ou
seja, pouco ar e muito combustível.
Oxidação – Reação química do lubrificante com o oxigênio do ar. Esta reação é acelerada por altas
temperaturas, contaminação por água e extensão de trocas sem prévio monitoramento.
Nitratos – A nitração é gerada quando ocorre a combinação do Nitrogênio e do Oxigênio do ar com as altas
temperaturas e pressões do motor. A incidência maior ocorre em motores movidos a gás natural. Os
compostos resultantes do processo de combustão reduzem as propriedades de lubrificação do óleo,
aumentam sua viscosidade, causam a formação de depósitos e o entupimento dos filtros.
Sulfatação – O enxofre encontra-se presente no óleo diesel e afeta todos os motores. Durante a combustão,
o enxofre contido no óleo diesel oxida-se e, em seguida, combina-se com a água formando o ácido sulfúrico,
corroendo peças internas do motor. Ao determinarmos a sulfatação, verificamos se o lubrificante está sendo
capaz de neutralizar os ácidos gerados.
9. Água – Quando em contato com a água, o lubrificante, que fica sujeito à variação de temperaturas, causa a
degradação do óleo oxidando-o e reduzindo a sua propriedade de lubrificação.
Glicol – Com este teste, podemos determinar se está ou não ocorrendo a passagem de líquido arrefecedor
para o sistema de lubrificação. A presença de água mais o glicol nos permite determinar se a água é
proveniente do sistema de arrefecimento ou contaminação externa.
Combustível – O combustível é um dos contaminantes mais prejudiciais ao lubrificante, pois causa a perda
de sua viscosidade ao reduzir a espessura do filme lubrificante, permitindo o contato metal com metal,
acarretando sérios danos ao motor. O teste visa determinar, através de comparação com um padrão, o
percentual de combustível presente na amostra.durante o processo de combustão. Esta reserva é mais
necessária nos motores que queimam combustíveis com teor de enxofre mais elevado.
O TAN é o teste que verifica a existência de acidez do lubrificante. A formação de ácidos pode ser resultante
do processo de oxidação do óleo, reação com os óxidos de
nitrogênio ou com o enxofre.A presença de ácidos no lubrificante resulta em corrosão das peças internas dos
componentes.
Verificando a contaminação do lubrificante
A tecnologia por trás da contagem de partículas A amostra é inserida no aparelho com um fluxo contínuo.
Um feixe de raio laser atravessa a amostra. Incidindo sobre as partículas presentes no óleo, sombras são
criadas e, em seguida, captadas por um detector que determina a quantidade e o tamanho de cada uma. Um
software recebe essas informações e classifica as partículas em oito grupos de tamanhos diferentes.
A análise de contagem de partículas verifica a quantidade e o tamanho das partículas em suspensão por
mililitro de óleo lubrificante. Contaminante é tudo que está presente no óleo, mas não faz parte dele como,
por exemplo:
Contaminantes internos: limalhas, revestimentos de discos, pedaços de mangueira e respingo de solda.
Contaminantes externos: poeira, lascas de tinta e fibras de estopa e etc. Os contaminantes em circulação
pelos sistemas dos componentes causam desgastes e reduzem a eficiência dos equipamentos.
A análise de contagem de partículas detecta partículas metálicas e não-metálicas maiores do que duas até
menores do que 100 micra de diâmetro. O laboratório utiliza a norma ISO 4406 para emissão dos resultados.
A contagem de partículas é uma análise que por “enxergar” partículas maiores é um complemento para a
análise realizada pelo aparelho ICP, que tem limite de detecção de,no máximo, 10 micra.
Viscosidade
O teste de viscosidade é realizado em um viscosímetro cinemático nas temperaturas
a 40º C e 100º C.As principais causas de perda da viscosidade estão relacionadas à diluição por combustível
ou ao óleo de outro sistema. As principais fontes de aumento da viscosidade estão relacionadas com os
aumentos da fuligem e da temperatura do óleo, que causam sua oxidação.
A queda da viscosidade esta sempre relacionada com a oxidação.
10. HIDRÁULICOS
O projeto adequado, a instalação e a filtragem hidráulica têm um papel chave no planejamento da
Manutenção preventiva. A função de um filtro não é limpar o óleo, mas reduzir custos operacionais.
A Contaminação causa a maioria das Falhas Hidráulicas
A experiência de projetistas e usuários de sistemas de óleos hidráulicos e lubrificantes tem demonstrado o
seguinte fato: mais de 75% das falhas de sistemas são resultantes diretas da contaminação.
O custo devido a contaminação é de estarrecer, resultante de perda de produção (paradas) Custos de
reposição dos componentes reposição freqüente do fluido Baixa vida dos componentes. Aumento dos custos
da manutenção geral e aumento do índice de sucata.
Funções do Fluido Hidráulico
A contaminação interfere em quatro funções do fluido hidráulico:
1. Atuar como um meio de transmissão de energia.
2. Lubrificar as partes internas dos componentes.
3. Atuar como um meio trocador de calor.
4. Preencher a folga entre os componentes móveis.
Se uma destas quatro funções for impedida, o sistema hidráulico não se desempenhará conforme
projetado. O resultado da parada pode facil- mente custar muito mais do que imaginado por hora de
manufatura. A manutenção do fluido hidráulico ajuda a prevenir ou reduzir a parada não planejada. Isto é
conseguido através de um programa contínuo de melhoria que minimiza e remove os contaminantes.
Danos do Contaminante
Bloqueio dos orifícios
Desgaste dos componentes
Formação de ferrugem ou outra oxidação
Formação de componentes químicos
Deficiência dos aditivos Formação de contaminantes biológicos
O que se espera do fluido hidráulico é que ele crie um filme lubrificante para manter as peças de precisão
separadas. O ideal é um filme fino o suficiente para preencher completamente a folga entre as peças.
Esta condição resulta em baixo índice de desgaste. Quando o índice de desgaste é mantido baixo o
suficiente, o componente pode alcançar sua expectativa de vida, o que pode ser milhões de ciclos de
pressurização. A espessura de um filme lubrificante depende da viscosidade do fluido, carga aplicada e
velocidade relativa das duas superfícies. Em muitos componentes, cargas mecânicas são extremamente altas
que comprimem o lubrificante em um filme fino, com espessura menor que 1 mícron. Se as cargas forem
altas que excedam ao limite, o filme será perfurado pela aspereza da superfície de duas peças em
11. movimento. O resultado contribuirá para uma fricção desgastante.
O fluido novo não é necessariamente um fluido limpo. Tipicamente, um fluido novo
tirado do tambor não é próprio para ser usado em temas hidráulicos ou lubrificantes.
Aditivos em fluidos hidráulicos são geralmente menores que 1 mícron e são insensíveis aos
métodos de filtragem padrão.
Contaminação da partícula
TIPOS
A contaminação por partículas geralmente é classificada como sedimento ou pequenas
partículas. Sedimento pode ser definido como o acúmulo de partículas menores que 5µm.
Este tipo de contaminação também causa falha no sistema/componente ao decorrer do
tempo. Por outro lado, as pequenas partículas são contaminantes maiores que 5µm e podem
causar falhas catastróficas imediatas.
Sedimento e pequenas partículas podem ser classificados como:
12. Partículas Duras Partículas Maleáveis
Sílica Borracha
Carbono Fibras
Metal Microorganismos
Danos causados:
Fontes destes danos
Formados durante processo de manufatura e montagem adicionado com novos fluidos
Inserção externa durante operação.
Gerado internamente durante operação
13. Contaminação da Água
Tipos
Há algo mais para manutenção adequada do fluido do que somente remover o problema de partículas. A
água é virtualmente um contaminante universal e, como os contaminantes de partículas sólidas, deve ser
removida dos fluidos de operação. A água pode estar no estado dissolvido ou no estado “livre”. A água
livre, ou emulsificada, é definida como a água acima do ponto de saturação de um fluido específico. Neste
ponto, o fluido não pode dissolver ou reter mais água. A água livre geralmente é percebida como uma
descoloração “leitosa” do fluido.
14. FONTES DESTA CONTAMINAÇÃO
Vedação do atuador desgastado
Vazamento na abertura do reservatório
Condensação
Vazamento no trocador de calor
Os fluidos estão constantemente expostos a água e vapor de água enquanto são manuseados e armazenados.
Por exemplo, é comum em armazenamento externos de tanques e barris. A água pode assentar no topo
interno dos containers dos fluidos e cair ao fundo no container durante as mudanças de temperatura. A água
também pode ser introduzida quando da abertura ou enchimento destes containers.
A água pode adentrar num sistema através de cilindro desgastado, vedações do atuador ou através de
aberturas dos reservatórios. A condensação é também uma fonte primária da água. Como os fluidos
resfriam-se em um reservatório ou tanque, o vapor d’água condensará nas superfícies internas causando
ferrugem ou outros problemas de corrosão.
15. PADROES DE LIMPEZA DE FLUIDOS HIDRAULICOS
Muitos fabricantes de equipamentos hidráulicos e rolamentos de carga especificam um ótimo
nível de limpeza requerido para seus componentes. Submeter os componentes a um fluido
com níveis maiores de contaminação pode resultar em uma vida mais curta para o
componente.
O único meio de se saber a condição de um fluido é através
da análise do mesmo. O exame visual não é um método
preciso. Comprove hoje se seu filtro esta sendo eficaz!
