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Análise de Lubrificantes

21/5/2011

cleversenai

2

SUMÁRIO.

1. Introdução 04

2. Lubrificantes 05

3. Classificação dos óleos quanto à origem 05

4. Aplicações dos óleos 05

5. Funções de um Lubrificante 06

6. Características dos óleos lubrificantes 07

7. Condições de falhas do óleo lubrificante 07

8. História da análise de lubrificantes 08

9. Objetivos da análise de lubrificantes 08

10. Tipos de análise de lubrificantes 08

11. Análises físico-químicas 09

Viscosidade 09

Ponto de Fulgor e Ponto de Inflamação 09

Rigidez dielétrica 10

Total Acid Number (TAN) e Total Base Number (TNB) 10

Corrosão em lamina de cobre 11

12. Análises de Contaminações 11

Teor de Água 11

Insolúveis em Pentano 12

13. Espectrofotometria 12

14. Ferrometria 13

Exame Analítico 13

Exame Quantitativo 13

15. Comparação entre as Análises por Ferrografia e Espectrofotometria 13

16. Análise de lubrificantes por meio da técnica ferrográfica 14

17. Origem da Ferrografia 14

18. A técnica ferrográfica 15

19. Funcionamento do ferrógrafo 16

20. Ferrograma 17

21. Ferrografia quantitativa 18

22. Ferrografia analítica 21

23. Ferrografia e outras técnicas 22

24. Coleta de amostras de lubrificante 23

Escolha do ponto de coleta 23

Volume da amostra 23

Métodos de coleta 23

25. Cuidados ambientais com o uso e o descarte de lubrificantes 24

26. Conclusão 26

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 27

3

Introdução.

Este relatório tem como tema “Análise de Lubrificantes”.

Segue uma apresentação dos tipos de lubrificantes e suas funções, bem como a

apresentação das principais formas de análises praticadas para se obter o diagnóstico das

condições dos equipamentos.

O presente relatório visa facilitar a compreensão dos métodos utilizados na

análise de lubrificantes, sendo esta uma importante ferramenta da manutenção preditiva.

Este relatório foi confeccionado após ampla consulta a fontes confiáveis e

prévio diálogo com profissionais da área, para assim, poder apresentar temas relevantes

ao tema proposto.

4

Lubrificantes.

Os lubrificantes são substâncias que colocadas entre duas superficies móveis

ou uma fixa e outra móvel, formam uma película protetora que tem por função principal

reduzir o atrito, o desgaste, bem como auxiliar no controle da temperatura e na vedação

dos componentes de maquinas e motores, proporcionando a limpeza das peças,

protegendo contra a corrosão decorrente dos processos de oxidação, evitando a entrada

de impurezas, podendo também ser agente de transmissão de força e movimento.

Os lubrificantes podem ser gasosos como o ar; líquidos como os óleos em

geral; semi-sólidos como as graxas e sólidos como a grafita, o talco, a mica, etc.

Classificação dos óleos quanto a origem.

Quanto à origem, os óleos podem ser classificados em quatro categorias: óleos

minerais, óleos vegetais, óleos animais e óleos sintéticos.

Óleos minerais: São substâncias obtidas a partir do petróleo e, de acordo com

sua estrutura molecular, são classificados em óleos naftênicos ( obtidos do

petróleo rico em asfalto e praticamente não tem parafina) ou óleos parafínicos (

obtido do petróleo rico resíduo ceroso ou seja, parafinas e não contém asfalto.

Óleos vegetais: São extraídos de sementes: soja, girassol, milho, algodão, arroz,

mamona, babaçu, etc.

Óleos animais: São extraídos de animais como a baleia, o cachalote, o

bacalhau, a capivara, etc.

Óleos sintéticos: São produzidos em indústrias químicas que utilizam

substâncias orgânicas e inorgânicas para fabrica-los. Estas substâncias podem

ser silicones, ésteres, resinas, glicerinas, etc.

Aplicações dos óleos.

Os óleos animais e vegetais raramente são usados isoladamente como

lubrificantes, por causa da sua baixa resistência à oxidação, quando comparados a

5

outros tipos de lubrificantes. Em vista disso, eles geralmente são adicionados aos óleos

minerais com a função de atuar como agentes de oleosidade. A mistura obtida apresenta

características eficientes para lubrificação, especialmente em regiões de difícil

lubrificação.

Alguns óleos vegetais são usados na alimentação humana.

Os óleos sintéticos são de aplicação muito rara, em razão de seu elevado custo,

e são utilizados nos casos em que outros tipos de substâncias não têm atuação eficiente.

Os óleos minerais são os mais utilizados nos mecanismos industriais, sendo

obtidos em larga escala a partir do petróleo.

Funções de um lubrificante.

Controlar o atrito (lubrificar): reduzir ou eliminar o atrito.

Controlar o desgaste e o consumo de energia: reduzir ou eliminar o

desgaste; em situações especiais, prover um desgaste controlado

(acamamento de mancais, por exemplo); manter o consumo de energia o

menor possível.

Controlar a temperatura (motores, mancais): efeito de refrigeração.

Controlar a corrosão: usualmente evitar a corrosão.

Isolar correntes elétricas: em equipamentos elétricos, porém também em

motores e outros equipamentos.

Transmitir força: sistemas hidráulicos.

Amortecer choques: amortecedores, engrenagens.

Remover contaminantes: ação de lavagem, manter motores internamente

limpos.

Vedar (motores, sistemas hidráulicos, graxas): em motores, evitar a fuga de

gases da câmara de combustão, em outros equipamentos, evitar o ingresso de

impurezas, por exemplo.

Transportar resíduos (fluídos de corte, motores): resíduos de operações de

corte de metais, resíduos do desgaste interno de equipamentos, por exemplo.

6

Características dos óleos lubrificantes.

Os óleos lubrificantes, antes de serem colocados à venda pelo fabricante, são

submetidos a ensaios físicos padronizados que, além de controlarem a qualidade do

produto, servem como parâmetros para os usuários. Os principais ensaios físicos

padronizados para os óleos lubrificantes são:

Viscosidade: Resistência ao escoamento oferecida pelo óleo. A viscosidade é

inversamente proporcional à temperatura. O ensaio é efetuado em aparelhos

denominados viscosímetros. Os viscosímetros mais utilizados são o Saybolt, o

Engler, o Redwood e o Ostwald.

Índice de viscosidade: Mostra como varia a viscosidade de um óleo conforme

as variações de temperatura.

Densidade relativa: Relação entre a densidade do óleo a 20º C e a densidade da

água a 4º C, ou a relação entre a densidade do óleo a 60º F e a densidade da água

a 60º F.

Ponto de fulgor (flash point): Temperatura mínima à qual pode inflamar-se o

vapor de óleo, no mínimo, durante 5 segundos. O ponto de fulgor é um dado

importante quando se lida com óleos que trabalham em altas temperaturas.

Ponto de combustão: Temperatura mínima em que se sustenta a queima do

óleo.

Ponto de mínima fluidez: Temperatura mínima em que ocorre o escoamento do

óleo por gravidade. O ponto de mínima fluidez é um dado importante quando se

lida com óleos que trabalham em baixas temperaturas.

Resíduos de carvão: Resíduos sólidos que permanecem após a destilação

destrutiva do óleo.

Condições de falhas do óleo lubrificante.

O lubrificante pode apresentar dois processos básicos de falha. O primeiro

ocorre devido à contaminação por partículas de desgaste do equipamento ou por agentes

externos, sendo a água um dos contaminantes mais comuns nas instalações industriais.

O segundo processo de falha está relacionado com a degradação das propriedades,

7

devido às alterações das características do lubrificante, prejudicando o desempenho de

suas funções.

História da análise de lubrificantes.

O uso da análise de óleo como técnica de manutenção começou a ser aplicada

na década 50. A crise do petróleo intensificou o uso da análise de óleo, que passou a

cumprir uma nova função na manutenção das máquinas, permitindo o monitoramento

das condições do óleo lubrificante e identificar a necessidade de troca ou apenas

reposição parcial. Neste período foram introduzidas técnicas preditivas que permitiam

através da análise de óleo diagnosticar problemas nos equipamentos.

Objetivos da análise de lubrificantes.

A análise de lubrificantes é utilizada com dois objetivos principais:

Identificar as condições do óleo: escolher o lubrificante correto; manter o

lubrificante limpo (filtragem); manter a temperatura correta; manter o

lubrificante seco; garantir o bom desempenho da lubrificação; reduzir os gastos

com o lubrificante.

Identificar possíveis falhas do equipamento: reduzir ou eliminar falhas por

deficiências na lubrificação; proteger o equipamento do desgaste excessivo ou

prematuro; reduzir os custos de manutenção; aumentar a disponibilidade do

equipamento; reduzir os gastos com o lubrificante.

A análise do óleo lubrificante pode ser utilizada para a avaliação das condições

do equipamento. Através da avaliação da composição química, quantidade e

forma dos contaminantes, foram desenvolvidas técnicas de acompanhamento e

análise que permitem definir mecanismos de falha de componentes da máquina.

Tipos de análise de lubrificantes.

8

As análises dos lubrificantes podem ser divididas em quatro grupos:

Análise físico-química;

Análise de contaminações;

Espectrofotometria;

Ferrografia.

Análises Físico-Químicas.

As análises físico-químicas têm como objetivo principal a identificação das

condições do lubrificante. Estas análises podem ser efetuadas de forma pontual,

ou seja, medidas isoladas; ou análise periódica, ao longo do tempo, para o

acompanhamento das condições do lubrificante.

A seguir são descritas as principais análises físico-químicas utilizadas na

manutenção dos equipamentos.

Viscosidade:

A viscosidade é a medida de resistência ao escoamento de um fluido, é a

principal propriedade dos óleos lubrificantes.

A viscosidade diminui devido à contaminação por solvente ou óleos de menor

viscosidade. A viscosidade aumenta devido à oxidação, presença de insolúveis, água e

contaminação por óleos de maior viscosidade.

O Índice de Viscosidade mede a intensidade de variação da viscosidade em

relação à temperatura. Quanto maior o Índice de Viscosidade, menor é a variação da

viscosidade em função da temperatura. Os ensaios para determinação deste valor são

previstos pelas normas ASTM D2270 e NBR 14358.

Ponto de Fulgor e Ponto de Inflamação:

9

O Ponto de Fulgor representa a temperatura que o óleo deve atingir para que

uma chama passada sobre a superfície inflame os vapores. O ensaio é definido pela

ASTM D92 e o valor é medido em Graus Centígrados.

O Ponto de Inflamação representa a temperatura que o óleo deve atingir para

que uma chama passada sobre a superfície inflame os vapores formados e sustente a

combustão. O ensaio é definido pela ASTM D92 e o valor é medido em Graus

Centígrados.

Rigidez dielétrica.

A rigidez dielétrica de um óleo isolante expressa a sua resistência à passagem

da corrente elétrica. É definida como a voltagem na qual ocorre a passagem de corrente

elétrica entre dois eletrodos, sob as condições prescritas pelo teste. No estado puro, livre

de qualquer contaminante, o óleo é um condutor de eletricidade extremamente pobre

(ou seja, um bom isolante). Por isso, a rigidez dielétrica indica principalmente a

presença, ou ausência, no óleo, de agentes contaminantes, como água, impurezas ou

partículas condutoras, que podem estar presentes quando são encontrados valores

relativamente baixos de rigidez dielétrica.

Total Acid Number (TAN) e Total Base Number (TBN):

O TAN (Total Acid Number) representa o número de acidez total, este valor

indica a quantidade total de substâncias acidas contidas no óleo. As substâncias ácidas

geradas pela oxidação do óleo podem atacar metais e produzir compostos insolúveis. As

normas que definem este ensaio são ASTM D664 e ASTM D974, a unidade é

mgKOH/g.

O TBN (Total Basic Number) é a massa em miligramas de ácido clorídrico ou

perclórico, expressa em termos de quantidade equivalente de hidróxido de potássio,

necessária para neutralizar todas as substâncias presentes em um grama de óleo que

reage com esses ácidos. Este teste é normalmente feito em óleos de motores que contêm

aditivos alcalinos (reserva alcalina do produto). Em óleos usados, é uma indicação da

reserva alcalina remanescente, que, enquanto existir, não permitirá a presença de ácidos

10

fortes. A natureza dos aditivos torna possível a determinação tanto do TAN como do

TBN do produto, quer seja em óleos novos ou usados. O principal valor do teste de

alcalinidade em óleos usados é o de, por comparação com resultados de ensaios

anteriores no mesmo óleo, permitir avaliar as transformações pelas quais o óleo passa,

em serviço.

Corrosão em lâmina de cobre:

Alguns óleos têm incorporados em sua formulação certos aditivos contendo

cloro, enxofre ou sais inorgânicos, que, sob condições específicas de serviço, podem

contribuir no caso dos óleos lubrificantes, para corrosão em partes dos equipamentos

ou, no caso dos óleos de corte, nas peças a serem usinadas.

Existem vários tipos de testes de corrosão para produtos derivados do petróleo,

dependendo da aplicação a que esses produtos se destinam. Como os metais mais

sujeitos a esse tipo de ataque corrosivo são o cobre e suas ligas, materiais amplamente

empregados em mancais, o teste mais utilizado é o que avalia o ataque corrosivo a uma

lâmina de cobre sob condições padronizadas.

Este valor define as características de proteção corrosiva do óleo lubrificante e

determina o comportamento do óleo em relação ao cobre e as suas ligas. As normas para

este ensaio são ASTM D130 e NBR 14359.

Análise de Contaminações.

A contaminação do lubrificante ocorre devido a presença de substâncias externas

que infiltram no sistema, pelo desgaste do equipamento ou por reações que

ocorrem no próprio lubrificante. Os principais ensaios utilizados na manutenção

para detectar a presença de lubrificantes são:

Teor de Água:

A determinação da presença e teor de água em óleos lubrificantes pode se dar

por diferentes métodos, como verificação de turbidez em óleos claros, crepitação em

11

chapa aquecida, destilação por arraste, presença de espuma pelo aquecimento acima de

100º C e determinação quantitativa pelo método Karl Fischer. Observe-se que apenas

métodos quantitativos podem oferecer resultado definitivo no que diz respeito ao

comprometimento das funções do óleo, pela água. A contaminação por água é

indesejável na maioria dos sistemas de lubrificação; a presença dessa substância pode

resultar em formação de emulsões, falha ou ineficiência de lubrificação em pontos

críticos, precipitação dos aditivos – por hidrólise, formação de borras (em óleos

“sujos”), o quer pode provocar entupimento em telas, filtros ou tubulações ou

aceleração de processo de corrosão das superfícies metálicas.

As normas ASTM D1744 e a ASTM D95 definem os procedimentos para este

ensaio, sendo o valor definido pela % de presença de óleo na amostra.

Insolúveis em Pentano:

Este ensaio determina a saturação do lubrificante por presença de insolúveis

em pentano. Estes contaminantes são constituídos por partículas metálicas, óxidos

resultantes da corrosão, material carbonizado proveniente da degradação do lubrificante

e material resinoso oxidado (lacas, vernizes).

Espectrofotometria.

A espectrometria pode ser feita pelo método da absorção atômica ou de emissão

ótica. Em termos gerais este ensaio identifica todos os elementos químicos

presentes no lubrificante. A amostra é introduzida numa câmara de combustão e

os materiais são “desintegrados” até o seu nível atômico. Cada elemento

químico possui frequências particulares, como impressões digitais, tornando

possível a identificação. Estes tipos de ensaios fornecem informações sobre o

desgaste do equipamento, com dados precisos do conteúdo de substâncias

metálicas (ferro, cobre, alumínio, níquel, cromo, chumbo, etc.) assim como

contaminações externas, como por exemplo, o silício, além disso, podem avaliar

os aditivos presentes no lubrificante.

12

Ferrografia.

As Análises Ferrográficas podem ser divididas em dois grupos: Analítica e

Quantitativa.

Exame Analítico:

Permite a observação visual das partículas de desgaste, para que sejam

identificados os tipos de desgastes presentes.

No ensaio analítico as partículas são classificadas em função das suas

características quando observadas no microscópio. Esta classificação pode ser:

Pelo tipo: esfoliação, abrasão, corrosão, etc.

Pela forma: laminares, esferas, etc.

Pela natureza: óxidos, polímeros, contaminantes orgânicos, etc.

Exame Quantitativo:

Este exame permite a classificação das partículas de acordo com o tamanho e a

quantidade. O acompanhamento da evolução destes valores permite avaliar as condições

de deteriorização do equipamento.

Comparação entre as Análises por Ferrografia e Espectrofotometria.

Espectrofotometria:

•Vantagens:

- Detecção de todas as partículas presentes: desgaste, componentes químicos (aditivos),

contaminantes.

- Boa sensibilidade na detecção de partículas menores de 1 mícron.

13

•Desvantagens:

- Baixa sensibilidade na detecção de partículas superiores a 2 mícrons.

- Não distingue partículas quanto ao tamanho ou quanto à forma.

Ferrografia

Vantagens:

- Detecção de partículas em ampla faixa de tamanhos: >2 a <50 mícrons.

- Distinção das partículas pelo tamanho e forma.

- Facilidade de análise das partículas segregadas.

•Desvantagens:

- Não detecta todos os elementos presentes na amostra.

- Baixa sensibilidade na detecção de partículas menores que 1 mícron.

Análise de lubrificantes por meio da técnica ferrográfica.

A ferrografia é uma técnica de avaliação das condições de desgaste dos

componentes de uma máquina por meio da quantificação e observação das partículas em

suspensão no lubrificante.

Essa técnica satisfaz todos os requisitos exigidos pela manutenção preditiva e

também pode ser empregada na análise de falhas e na avaliação rápida do desempenho

de lubrificantes.

Origem da Ferrografia.

A ferrografia foi descoberta em 1971 por Vernon C. Westcott, um tribologista

14

de Massachusetts, Estados Unidos, e desenvolvida durante os anos subseqüentes com a

colaboração de Roderic Bowen e patrocínio do Centro de Engenharia Aeronaval

Americano e outras entidades.

O objetivo inicialmente proposto foi o de quantificar a severidade do

desgaste de máquinas e para a pesquisa foram adotadas as seguintes premissas:

Toda máquina desgasta-se antes de falhar.

O desgaste gera partículas.

A quantidade e o tamanho das partículas são diretamente proporcionais à

severidade do desgaste que pode ser constatado mesmo a olho nu.

Os componentes de máquinas, que sofrem atrito, geralmente são lubrificados, e

as partículas permanecem em suspensão durante certo tempo.

Considerando que as máquinas e seus elementos são constituídos basicamente

de ligas de ferro, a maior parte das partículas provém dessas ligas.

Esta técnica procurava superar as limitações de outras análises na identificação

do mecanismo de desgaste dos componentes das máquinas. No ano de 1982 a

Ferrografia foi liberada para o uso civil, sendo introduzida no Brasil no ano de

1988.

A técnica ferrográfica.

O método usual de quantificação da concentração de material particulado

consiste na contagem das partículas depositadas em papel de filtro e observadas em

microscópio. Este método, porém, não proporciona condições adequadas para a

classificação dimensional, que é de grande importância para a avaliação da intensidade

do desgaste de máquinas.

Orientando-se pela quinta premissa, ou seja, de que há predominância de ligas

ferrosas nas máquinas e seus elementos, Westcott inventou um aparelho para separar as

partículas de acordo com o tamanho. O aparelho chama-se ferrógrafo.

15

Figura 01. Funcionamento do ferrógrafo

Funcionamento do ferrógrafo.

Acompanhando a figura anterior, o ferrógrafo de Westcott é constituído de um

tubo de ensaio, uma bomba peristáltica, uma mangueira, uma lâmina de vidro, um ímã e

um dreno.

A bomba peristáltica, atuando na mangueira, faz com que o lubrificante se

desloque do tubo de ensaio em direção à lâmina de vidro, que se encontra ligeiramente

inclinada e apoiada sobre um ímã com forte campo magnético. A inclinação da lâmina

de vidro garantirá que o fluxo do lubrificante tenha apenas uma direção. O lubrificante,

do tubo de ensaio até a extremidade final da mangueira, transporta partículas grandes e

pequenas com a mesma velocidade. Quando o fluxo passa sobre a lâmina de vidro, a

velocidade de imersão ou afundamento das partículas grandes passa a ser maior que a

velocidade das pequenas. Isto ocorre devido à ação do campo magnético do ímã. Nesse

momento, começa a separação entre partículas grandes e pequenas. As partículas

grandes vão se fixando na lâmina de vidro logo no seu início, e as menores se depositam

mais abaixo.

16

Figura 02. Funcionamento do ferrógrafo.

Ferrograma.

A figura seguinte mostra um ferrograma, isto é, uma lâmina preparada que

permite obter a dimensão aproximada de partículas depositadas. A lâmina mede

aproximadamente 57 mm. Ao longo dela passa o fluxo de lubrificante que vai deixando

as partículas atrás de si. Como foi dito, as maiores ficam no início do fluxo e as

menores, no final.

Figura 03. Partículas em lâmina de ferrograma.

As partículas não magnéticas, como as provenientes de cobre e suas ligas,

alumínio e suas ligas, cromo e suas ligas, compostos orgânicos, areia etc., também se

17

depositam no ferrograma. Isto é explicável pela ação da gravidade, auxiliada pela

lentidão do fluxo, além de algum magnetismo adquirido pelo atrito desses materiais

com partículas de ligas de ferro.

As partículas não magnéticas distinguem-se das partículas de ligas ferrosas

pela disposição que as primeiras assumem no ferrograma. No ferrograma as partículas

de materiais não magnéticos depositam-se aleatoriamente, sem serem alinhadas pelo

campo magnético do ímã.

Outra importante utilidade do ferrograma é que ele permite descobrir as causas

dos desgastes: deslizamento, fadiga, excesso de cargas etc. Essas causas geram

partículas de forma e cores específicas, como se fossem impressões digitais.

Ferrografia quantitativa.

Com a evolução do ferrógrafo, chegou-se ao ferrógrafo de leitura direta, que

permite quantificar as partículas grandes e pequenas de modo rápido e objetivo. Seu

princípio é o mesmo adotado nas pesquisas com ferrogramas e encontra-se

esquematizado a seguir.

Figura 04. Ferrógrafo de leitura direta.

18

A luz, proveniente da fonte, divide-se em dois feixes que passam por uma fibra

óptica. Esses feixes são parcialmente atenuados pelas partículas nas posições de entrada

e seis milímetros abaixo. Os dois feixes atenuados são captados por sensores ópticos ou

fotodetectores que mandam sinais para um processador, e os resultados são mostrados

digitalmente em um display de cristal líquido.

Os valores encontrados são comparados com os valores obtidos por um ensaio

sobre uma lâmina limpa, considerando que a diferença de atenuações da luz é

proporcional à quantidade de partículas presentes.

O campo de medição vai de 0 a 190 unidades DR (Direct Reading = Leitura

Direta), mas é linear apenas até 100. A partir deste valor, as partículas empilham-se

umas sobre as outras, acarretando leituras menores que as reais. Por isso, muitas vezes é

necessário diluir o lubrificante original para se manter a linearidade. O

acompanhamento da máquina, por meio da ferrografia quantitativa, possibilita a

construção de gráficos, e as condições de maior severidade são definidas depois de

efetuadas algumas medições. Os resultados obtidos são tratados estatisticamente.

Por exemplo, o gráfico a seguir, chamado gráfico de tendências, é obtido por

meio da ferrografia quantitativa.

19

Gráfico 01. Gráfico de tendências.

O valor L + S, chamado concentração total de partículas, é um dos parâmetros

utilizados para avaliação do desgaste.

Significados:

L - (abreviatura de Large, que significa grande) corresponde ao valor

encontrado de partículas grandes (> 5 µm).

S - (abreviatura de small, que significa pequeno) corresponde ao valor

encontrado de partículas pequenas (< 5 µm).

Outros parâmetros podem ser utilizados juntamente com o L + S, por exemplo,

o índice de severidade Is = (L + S) (L - S).

O gráfico a seguir, chamado “curva da asa”, mostra a evolução do desgaste dos

elementos de uma máquina. Observe que o tamanho das partículas provenientes de

desgaste normal varia de 0,1 µm até aproximadamente 5 µm.

A presença de partículas maiores que 10 µm praticamente garantirá a

indesejável falha do componente.

Gráfico 02. Evolução de Desgaste Severo.

20

Para maior clareza, observe o gráfico seguinte que mostra as faixas limítrofes

dos tamanhos das partículas.

Gráfico 03. Leituras do Ferrógrafo Quantitativo.

Ferrografia analítica.

A identificação das causas de desgaste é feita por meio do exame visual da

morfologia, cor das partículas, verificação de tamanhos, distribuição e concentração no

ferrograma.

Pela ferrografia analítica, faz-se a classificação das partículas de desgaste em

cinco grupos. O quadro a seguir mostra os cinco grupos de partículas de desgaste e as

causas que as originam

Tabela 01. Classificação das Partículas

As fotografias constituem a única forma de mostrar, com clareza, os aspectos

dos ferrogramas, mas podemos esboçá-los, simplificadamente, para registrar as

informações, conforme exemplo a seguir.

21

Tabela 02. Formas de Partículas.

Ferrografia e outras técnicas.

Ferrografia, espectrometria e análise de vibrações constituem as principais

técnicas de diagnóstico das condições dos componentes mecânicos das máquinas.

As duas primeiras empregam métodos diversos para avaliar o mesmo tipo de

problema: o desgaste. Ambas concentram a análise nas partículas suspensas no

lubrificante, mas com parâmetros diferentes.

A ferrografia tem por parâmetros a concentração, o tamanho, a morfologia e a

cor das partículas, enquanto a espectrometria considera apenas a concentração dos

elementos químicos que as compõem.

A análise de vibrações tem por parâmetro o comportamento dinâmico das

máquinas, quando excitadas por forças provenientes de irregular distribuição de massas,

erros de montagem, pulsações dinâmicas etc., bem como de problemas mais avançados

de desgaste.

Em resumo, a ferrografia, a espectrometria e a análise de vibrações se

complementam, pois, de forma isolada, essas técnicas apresentam limitações.

22

Coleta de amostras de lubrificante.

Para se coletar uma amostra de lubrificante em serviço, deve-se escolher

criteriosamente o ponto de coleta; o volume a ser recolhido e qual método deverá ser

utilizado na coleta.

Escolha do ponto de coleta.

As partículas que interessam para a análise são aquelas geradas recentemente.

Considerando este pré-requisito, o ponto de coleta deverá ser aquele em que

uma grande quantidade de partículas novas estejam presentes em região de grande

agitação. Pontos após filtros ou após chicanas de reservatórios devem ser evitados, pois

esses elementos retiram ou precipitam as partículas do lubrificante.

Volume de amostra.

São necessários apenas 100 ml de amostra, que é colocada em um frasco com

capacidade para 150 ml. Excesso de lubrificante, após a coleta, deve ser descartado

imediatamente, para evitar que as partículas se precipitem. O espaço de 50 ml, que

corresponde a 1/3 do frasco, é deixado vazio para permitir uma agitação posterior da

amostra.

Métodos de coleta.

Os principais métodos de coleta de lubrificantes envolvem válvulas de coleta,

bombas de coleta e imersão.

A coleta de amostras de lubrificante, na maioria dos casos, pode ser feita com o

auxílio de uma bomba de coleta. A figura seguinte mostra o esquema de uma bomba de

coleta.

23

Figura 05. Bomba de Amostragem.

Se o lubrificante estiver em constante agitação, a amostra poderá ser coletada

pelo método da imersão que consiste em mergulhar o frasco no lubrificante. Em casos

de temperaturas elevadas o frasco é fixado em um cabo dotado de braçadeiras. Esse

cuidado é necessário para evitar queimaduras no operador.

Cuidados ambientais com o uso e o descarte de lubrificantes.

A Lei dos Crimes Ambientais – Lei n° 9.605/98, resumidamente, faz referência

a causar poluição com danos à saúde humana ou mortandade de animais ou a

destruição da flora, por resíduos sólidos, líquidos ou gasosos, detritos, óleos ou

substâncias oleosas.

O Art. 75 da Lei dos Crimes Ambientais trata da multa relativa ao

descumprimento da mesma, como segue:

“O valor da multa de que trata este Capitulo será fixado no regulamento desta

Lei e corrigido periodicamente, com base nos índices estabelecidos na legislação

pertinente, sendo o mínimo de R$ 50,00 (cinqüenta reais) e o máximo de R$

50.000.000,00 (cinqüenta milhões de reais).”

A Resolução do CONAMA n° 362/05, resumidamente, faz referência ao

descarte de óleos lubrificantes e afins impróprios para uso, pois o descarte de óleos

lubrificantes usados ou emulsões oleosas para o solo ou cursos d água gera graves danos

ambientais. Proíbem quaisquer descartes em solos, águas superficiais, subterrâneas, no

mar territorial e em sistemas de esgoto ou evacuação de águas residuais; qualquer forma

de eliminação que provoque contaminação atmosférica. Exige que todo lubrificante

24

usado deve ser destinado à reciclagem e devem ser adotadas medidas que evitem a

contaminação do óleo usado com produtos estranhos ao uso.

A Portaria n° 20 de 18.6.2009 da ANP (Agência Nacional do Petróleo)

especifica quem pode transportar reciclar ou rerrefinar lubrificantes minerais

(automotivos ou industriais) e estabelece exigências rígidas:

Das Disposições Gerais

Art. 1º Ficam estabelecidos, pela presente Resolução, os requisitos necessários à

autorização para o exercício da atividade de coleta de óleo lubrificante usado ou

contaminado e a sua regulação.

Parágrafo único. A atividade de coleta de que trata o caput deste artigo,

considerada essencial aos interesses da coletividade, compreende a retirada, o

transporte, a armazenagem e a alienação do óleo lubrificante usado ou contaminado

com vistas à destinação ambientalmente adequada.

Art. 3º A atividade de coleta de óleo lubrificante usado ou contaminado somente

poderá ser exercida por pessoa jurídica, constituída sob as leis brasileiras, que possuir

autorização da ANP.

Art. 17. O coletor de óleo lubrificante usado ou contaminado deverá coletar o

produto, emitindo, ao gerador, o respectivo Certificado de Coleta de óleo usado, que

deverá ser confeccionado de acordo com o Convênio ICMS nº 38, de 7 de julho de

2000, ou outro ato administrativo que venha a substituí-lo, conforme modelo constante

do Anexo II.

Art. 18. Todo o óleo lubrificante usado ou contaminado coletado, mesmo que

excedente da quantidade contratada deverá ser destinado somente a rerrefinador ou a

responsável por destinação ambientalmente adequada, conforme disposto no art. 3º da

Resolução CONAMA nº 362, de 23 de junho de 2007, exigindo os correspondentes

Certificados de Recebimento no caso de rerrefino ou documento que comprove outra

destinação licenciada pelo órgão ambiental competente.

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Conclusão.

Após a pesquisa de materiais de referência e levando em consideração a

amplitude do tema em questão, o presente relatório consiste numa apresentação

ordenada de temas que envolvem a análise de lubrificantes, bem como a sua função

como importante ferramenta da manutenção preditiva. O conteúdo do mesmo se destina

a esclarecer, de uma forma prática, sobre as principais formas de análises de

lubrificantes existentes.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

CATERPILLAR, Informações Técnicas. Análise de Óleo uma Ótima Ferramenta.

Disponível em: www.frankm.blog.terra.com.br. Acesso em 24 de maio de 2010.

CURSO TÉCNICO MANUTENÇÃO MECÂNICA. Lubrificação Industrial. São

Paulo. SENAI-SP, 1991. 194p.

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Acesso em 20 de maio de 2010.

PROGRAMA DE CERTIFICAÇÃO DE PESSOAL DE MANUTENÇÃO.

Lubrificação - Mecânica. Espírito Santo. SENAI-ES/ CST (Companhia Siderúrgica de

Tubarão), 1996. Disponível em: www.scridb.com. Acesso em 27 de maio de 2010.

RUNGE, Peter. (Silubrin). Funções de um Lubrificante. Disponível em:

www.blogdalubrificacao.com.br. Acesso em 20 de maio de 2010.

TELECURSO 2000. Profissionalizante-Manutenção. Análise de lubrificantes por

meio da técnica ferrográfica. Disponível em: www.scridb.com. Acesso em 27 de maio

de 2010.

TELECURSO 2000. Profissionalizante-Manutenção. Lubrificação Industrial.

Disponível em: www.scridb.com. Acesso em 27 de maio de 2010.

VANDEPUT, Danny. Preditiva em Motores com Mancais Deslizantes. Cedido por

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