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MECNICO LUBRIFICADOR
SERRA2006
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SUMRIO
1. ATRITO .................................................................................................................................................... 5
1.1. ATRITO ....................................................................................................................................51.2. TIPOS DE ATRITO ..................................................................................................................... 71.3. TIPOS DE LUBRIFICAO........................................................................................................... 8
1.3.1. Lubrificao Fluida............................................................................................................. 81.3.2. Lubrificao Limite ou Semifluida...................................................................................... 91.3.3. Formao da Pelcula e da Cunha de leo ...................................................................... 91.3.4. Distribuio das Presses na Pelcula Lubrificante ........................................................ 11
2. PETRLEO ........................................................................................................................................... 13
2.1. CRONOLOGIA DO APARECIMENTO DOS LUBRIFICANTES ............................................................ 132.2. PETRLEO .............................................................................................................................132.3. CRONOLOGIA DO APARECIMENTO DO PETRLEO ..................................................................... 13
2.4. ORIGEM DO PETRLEO........................................................................................................... 142.5. TIPOS DE PETRLEO .............................................................................................................. 152.6. OBTENO DOS LUBRIFICANTES ............................................................................................. 20
3. LUBRIFICANTES................................................................................................................................. 22
3.1. DEFINIO .............................................................................................................................223.2. TIPOS DE LUBRIFICANTES ....................................................................................................... 223.3. PROPRIEDADES DOS LUBRIFICANTES....................................................................................... 23
4. CARACTERSTICAS FSICAS DOS LEOS LUBRIFICANTES ................................................ 25
4.1. DENSIDADE............................................................................................................................254.2. COR ......................................................................................................................................264.3. VISCOSIDADE.........................................................................................................................27
4.3.1. Aparelhamento ................................................................................................................ 284.3.2. Interpretao dos Resultados.......................................................................................... 314.4. NDICE DE VISCOSIDADE ......................................................................................................... 324.5. PONTOS DE FULGOR E DE INFLAMAO ................................................................................... 36
4.5.1. Aparelhagem ................................................................................................................... 374.5.2. Fornecimento dos Resultados......................................................................................... 384.5.3. Interpretao dos Resultados.......................................................................................... 38
4.6. PONTOS DE NVOA E DE FLUIDEZ (ASTMD97)...................................................................... 414.6.1. Aparelhamento ................................................................................................................ 434.6.2. Procedimento................................................................................................................... 434.6.3. Fornecimento dos Resultados......................................................................................... 444.6.4. Interpretao dos Resultados.......................................................................................... 44
4.7. CINZAS ..................................................................................................................................45
4.8. CORROSO EM LMINA DE COBRE .......................................................................................... 464.9. ESPUMA.................................................................................................................................474.10. INSOLVEIS............................................................................................................................494.11. ACIDEZ E ALCALINIDADE ......................................................................................................... 504.12. GUA.....................................................................................................................................51
5. GRAXAS ................................................................................................................................................ 53
5.1. INTRODUO..........................................................................................................................535.2. DEFINIO .............................................................................................................................535.3. VANTAGENS DA LUBRIFICAO A GRAXA ................................................................................. 545.4. DESVANTAGENS DE LUBRIFICAO A GRAXA ........................................................................... 565.5. CARACTERSTICAS DAS GRAXAS ............................................................................................. 56
5.5.1. Consistncia .................................................................................................................... 56
5.5.2. Interpretao do Ensaio .................................................................................................. 575.5.3. Ponto de Gota.................................................................................................................. 595.6. TIPOS DE GRAXAS..................................................................................................................615.7. EXEMPLOS DE GRAXAS AUTOMOTIVAS E INDUSTRIAIS .............................................................. 63
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6. ADITIVOS .............................................................................................................................................. 64
6.1. INTRODUO..........................................................................................................................646.2. EXIGNCIAS DOS ADITIVOS ..................................................................................................... 656.3. ANTIOXIDANTES .....................................................................................................................66
6.3.1.
Antiespumante................................................................................................................. 666.3.2. Detergente....................................................................................................................... 67
6.3.3. Dispersante...................................................................................................................... 686.3.4. Antiferrugem....................................................................................................................686.3.5. Anticorrosivos .................................................................................................................. 696.3.6. Antidesgaste.................................................................................................................... 696.3.7. Aumentador de ndice de Viscosidade............................................................................ 706.3.8. Abaixador do Ponto de Fluidez ....................................................................................... 70
7. CLASSIFICAO DE LUBRIFICANTES......................................................................................... 72
7.1. CLASSIFICAO API............................................................................................................... 727.1.1. Classificao SAE ........................................................................................................... 747.1.2. leos Multiviscosos......................................................................................................... 76
7.1.3. Classificao API - Engrenagens.................................................................................... 767.2. LUBRIFICANTES INDUSTRIAIS................................................................................................... 777.2.1. Classificao ISO ............................................................................................................ 777.2.2. Classificao de AGMA................................................................................................... 78
8. MTODOS GERAIS DE APLICAO DE LUBRIFICANTES ..................................................... 80
8.1. LUBRIFICAO MANUAL .......................................................................................................... 808.2. COPO COM AGULHA OU VARETA ............................................................................................. 808.3. COPO COM TORCIDA OU MECHA ............................................................................................. 818.4. COPO CONTA-GOTA............................................................................................................... 818.5. LUBRIFICAO POR ANEL........................................................................................................ 828.6. LUBRIFICAO POR COLAR ..................................................................................................... 828.7. LUBRIFICAO POR BANHO DE LEO....................................................................................... 83
8.8. LUBRIFICAO POR MEIO DE ESTOPA OU ALMOFADA ............................................................... 848.9. LUBRIFICAO POR SALPICO OU BORRIFO ............................................................................... 858.10. LUBRIFICAO POR NEVOA DE LEO....................................................................................... 858.11. SISTEMAS CIRCULATRIOS..................................................................................................... 86
8.11.1. Por Gravidade ............................................................................................................. 868.11.2. Por Bombas Mltiplas e Lubrificadores Mecnicos .................................................... 878.11.3. Por Bomba nica ........................................................................................................ 878.11.4. Precaues na Aplicao de Lubrificantes ................................................................. 888.11.5. Lubrificao a leo ..................................................................................................... 888.11.6. Lubrificao Graxa ................................................................................................... 89
9. RECEBIMENTO E MANUSEIO DE LUBRIFICANTES.................................................................. 90
9.1. ESTOCAGEM ..........................................................................................................................92
9.1.1. Importncia de um Bom Armazenamento....................................................................... 929.1.2. Mtodos e Prticas de Estocagem.................................................................................. 939.2. FATORES QUE AFETAM OS PRODUTOS ESTOCADOS................................................................. 96
9.2.1. Contaminao pela gua ................................................................................................ 969.2.2. Contaminao por Impurezas ......................................................................................... 989.2.3. Contaminao com Outros Tipos de Lubrificantes ......................................................... 999.2.4. Deteriorao Devido a Extremos de Temperaturas...................................................... 1009.2.5. Deteriorao Devido a Armazenagem Prolongada....................................................... 1009.2.6. Contaminao com Outros Tipos de Produtos ............................................................. 101
9.3. ODEPSITO DE LUBRIFICANTES ........................................................................................... 1019.3.1. Estocagem e Manipulao de Lubrificantes em Uso .................................................... 1039.3.2. Os Cuidados na Movimentao de Lubrificantes.......................................................... 105
9.4. OS RECURSOS DA DISTRIBUIO DE LUBRIFICANTES ............................................................. 106
9.4.1. Equipamentos para Distribuir leo................................................................................ 1069.4.2. Equipamentos para Distribuir Graxa ............................................................................. 1089.4.3. Equipamentos Auxiliares............................................................................................... 109
9.5. RECEBIMENTO E ARMAZENAGEM A GRANEL DE LEOS LUBRIFICANTES .................................. 112
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9.5.1. Recebimento.................................................................................................................. 1129.5.2. Armazenamento ............................................................................................................ 1139.5.3. Descarte de leos Usados............................................................................................ 113
10. LUBRIFICAO DE MANCAIS ...................................................................................................... 115
10.1. LUBRIFICAO DE MANCAIS PLANOS ..................................................................................... 11510.1.1. Fatores de Escolha da Viscosidade/ Consistncia Adequada.................................. 11610.2. LUBRIFICAO DOS MANCAIS DE ROLAMENTOS ..................................................................... 118
10.2.1. Lubrificao a Graxa ................................................................................................. 11810.2.2. Lubrificao a leo ................................................................................................... 119
10.3. VEDAES...........................................................................................................................11910.4. INTERVALOS DE LUBRIFICAO ............................................................................................. 120
11. LUBRIFICAO DE MOTORES DE COMBUSTO INTERNA ................................................ 124
11.1. MTODOS MAIS COMUNS ...................................................................................................... 12411.2. LUBRIFICAO DOS MANCAIS................................................................................................ 12411.3. LUBRIFICAO DOS CILINDROS ............................................................................................. 12611.4. RESFRIAMENTO DOS MBOLOS ............................................................................................. 12811.5. PURIFICAO DO LUBRIFICANTE............................................................................................ 12811.6. PURIFICAO DO AR............................................................................................................. 12911.7. PURIFICAO DO COMBUSTVEL............................................................................................ 12911.8. SISTEMA DE LUBRIFICAO SOB PRESSO ............................................................................ 130
11.8.1. Sistema de Lubrificao por Salpique....................................................................... 13011.8.2. Sistema de Lubrificao Combinado Sob Presso e Salpique ................................ 130
12. FLUIDOS HIDRULICOS................................................................................................................. 131
12.1. PRINCIPAIS FLUIDOS............................................................................................................. 13112.1.1. gua ..........................................................................................................................13112.1.2. leos Minerais .......................................................................................................... 13112.1.3. Fluidos Sintticos ...................................................................................................... 13212.1.4. Fluidos Resistentes ao Fogo..................................................................................... 132
12.2. ESCOLHA DO FLUIDO HIDRULICO......................................................................................... 13212.3. CARACTERSTICAS DO FLUIDO HIDRULICO IDEAL .................................................................. 13312.4. CONTROLE DE USO DE LEOS HIDRULICOS......................................................................... 134
13. REFERNCIAS ................................................................................................................................. 136
ANEXOS ............................................................................................................................................................ 137
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1. ATRITO
1.1. Atrito
Quando um corpo qualquer, slido, lquido ou gasoso, move-se sobre a superfcie de
um outro se origina uma resistncia a este movimento, a qual pode ser expressa, ou
representada por uma fora que a tangente s superfcies em contato. A esta fora
que tende a se opor ao movimento, denominamos fora de ATRITO, RESISTNCIA
DE ATRITO ou simplesmente ATRITO.
O atrito dito esttico quando ocorre antes do movimento relativo. Quando o atrito observado aps o incio do movimento, conhecido como ATRITO CINTICO.
FORA LIMITE DE ATRITO (F') o valor mximo da fora de atrito esttico e ocorre
quando o movimento iminente. comumente designado por ATRITO.
Figura 1
A relao entre o atrito e a reao normal que o corpo exerce sobre a superfcie (N)
uma constante a qual denominamos COEFICIENTE DE ATRITO ( ).
N
Fat
= tg
Segundo as leis clssicas do atrito:
a) O valor de independe da carga ou fora exercida pelo corpo sobre a
superfcie, ou em outras palavras, a fora de atrito diretamente proporcional
carga;
Fat = x N
b) O coeficiente de atrito independente da rea aparente de contato entre as
superfcies em movimento;
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c) O coeficiente de atrito cintico menor que o coeficiente de atrito esttico;
d) O atrito independente das velocidades relativas dos corpos em contato.
As superfcies em movimentos esto realmente em contato, somente nos pontos
salientes da superfcie aparentemente plana (visveis ao microscpio), mas que
constituem uma diminuta poro da rea aparente.
As elevadas presses locais resultam numa deformao plsticas desses mesmos
pontos de contato e, em pouco tempo ao combinada da presso e da
temperatura, causam uma presso local, formando MICRO-SOLDAS. Para que o
movimento seja restabelecido, a fora agora deve ser maior, at que ocorra o
cisalhamento dessas micro-soldas e o ciclo recomece medida que o movimento
continua.
Assim sendo, o deslizamento das superfcies como se diz corretamente, no
corresponde realidade dos fatos, consistindo mais em aes alteradas de "adeso"
e de "escorregamento", cujos efeitos so facilmente demonstrveis, por aparelhos
sensveis para medio do atrito.
Como resultado final dessas micro-soldagens e aes de cisalhamento, partculas
de metal so arrastadas das superfcies, causando assim o DESGASTE METLICO.
Pelo emprego de LUBRIFICANTES, as aes de "adeso" e escorregamento" so
substitudas em maior ou menor extenso pelo cisalhamento do filme lubrificante,
com redues correspondentes da fora de atrito e do desgaste.
Em uma atmosfera normal, metais no lubrificantes "deslizam" uns sobre os outros
com coeficientes de atrito compreendidos entre 0,15 e 1,5.
Figura 2
N
N
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Entretanto, mesmo em tais circunstncias, a maioria das superfcies metlicas
apresenta normalmente uma fina camada de xido ou hidrxido, a qual atua comoum filme lubrificante slido, propiciando assim uma menor frico.
oportuno acentuar, que nas superfcies metlicas quimicamente puras, isto ,
isentas de xidos ou hidrxidos e mantidas no vcuo, o coeficiente de atrito
observado bastante superior queles valores indicados (2,0 ou mais) ocorrendo
mesmo uma completa soldagem (engripamento), sob condies de baixa carga ou
presses unitrias, inclusive.
Tabela 1 - Alguns coeficientesde atrito esttico.
Metal x Metal 0,15 / 0,30Metal x Madeira 0,20 / 0,60Madeira x Madeira 0,25 / 0,50Metal x Couro 0,30 / 0,60Pedra x Pedra 0,40 / 0,65Terra x Terra 0,25 / 1,00
Por outro lado, a reduo do atrito, causada pelas pelculas naturais de xidos e
hidrxidos metlicos, pode ser acentuado sobre maneira, pelo uso de lubrificantes.
1.2. Tipos de Atrito
a) ATRITO DE DESLIZAMENTO: quando a superfcie de um corpo
ESCORREGA ou DESLIZA em contato com a superfcie de outro corpo.
Exemplos: O esfregar das palmas das mos; um pisto trabalhando dentro
do seu cilindro; um eixo girando em seu mancal;
b) ATRITO DE ROLAMENTO: quando a superfcie de um corpo ROLA sobre a
superfcie do outro sem escorregar.
Exemplos: Uma bola rolando no cho; os roletes rolando sobre as pistas de
um mancal de rolamento.
Para ser vencido, este tipo de atrito exige menor esforo do que o necessrio
para vencer o atrito de desligamento.
c) ATRITO FLUIDO: quando um fluido se interpe entre duas superfcies slidas
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em movimento relativo, h um desligamento entre as molculas do fluido
umas sobre as outras. A gua o meio lubrificante e, o esforo para vencereste tipo de atrito menor que o de rolamento.
Uma substncia mantida integrada pela coeso. Substncias slidas bem como
lquidas, tm propriedades coesivas em maior ou menor escala. Por exemplo: a
qualidade coesiva do ao maior que a da madeira; a da madeira maior que a da
graxa; a da graxa maior que a do leo; e do leo maior que a da gua, etc.
Lente deaumento
Carga
Movimento
Escorregamentosem lubrificante(h contato entreas superfcies)
Atrito Slido
Lente deaumento
Carga
Movimento
Lente deaumento
Carga
Movimento
Escorregamentosem lubrificante(h contato entreas superfcies)
Atrito Slido
Figura 3 - Atrito slido.
1.3. Tipos de Lubrificao
1.3.1. Lubrificao Fluida
Tambm conhecida como lubrificao hidrodinmica, lubrificao de pelcula densa
ou compactada e que corresponde quela em que as superfcies em movimento soseparadas por uma pelcula contnua de lubrificante.
Quando esta condio for preenchida, podemos esperar que a lubrificao
proporcione valores de atrito baixos de desgaste insignificante, resultado valores
para o coeficiente de atrito fluido compreendidos entre 0,001 e 0,03 vai depender da
viscosidade do lubrificante, da velocidaderelativa, das superfcies em movimento, da
rea das superfcies, da espessura do filme lubrificante, da configurao geomtrica
e da carga exercida sobre a pelcula lubrificante.
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Como vemos os valores dos coeficientes de atrito para este tipo de lubrificao,
comparados com os valores observados para superfcies em contato nolubrificadas (= 0,15/ 1,5), so acentuadamente bem menores. Em condies
ideais, a separao deveria ser completa e absoluta, mas na prtica, observam-se
contatos ocasionais entre os pontos salientes.
1.3.2. Lubrificao Limite ou Semifluida
Para termos a lubrificao fluida necessrio entre as superfcies, uma pelcula deleo cuja espessura seja maior que a soma das alturas das rugosidades das duas
superfcies. Esta espessura mnima para mancais comuns pode ser tomada igual a
10 micra. Como caso intermedirio entre a lubrificao seca e a lubrificao fluida,
temos a lubrificao semifluida ou limite, na qual a espessura da pelcula lubrificante
igual mnima acima referida.
Quando as presses entre as duas superfcies mveis so muito levadas, chega-se
a um ponto no qual no mais possvel manter uma pelcula lubrificante, havendoruptura da pelcula em alguns pontos. H nestas condies uma combinao de
atritos slidos e fluidos. O coeficiente de atrito nestes casos dependendo,
evidentemente, da natureza qumica do lubrificante e do metal (ou metais) em
contato, varia geralmente de 0,05 a 0,15 contra 0,001 a 0,03 da lubrificao fluida.
1.3.3. Formao da Pelcula e da Cunha de leo
A mais importante aplicao da lubrificao fluida a lubrificao dos mancais. Os
casquilhos so sempre ajustados a um dimetro pouco maior que do munho,
denominando-se o espao entre eles de LUZ ou FOLGA sendo suas dimenses
proporcionais ao dimetro do eixo.
Essa folga representa a tolerncia prevista para a dilatao e a distoro de cada
uma das peas quando ambas esto sujeitas ao calor a ao esforo, bem como a fim
de neutralizar possveis erros mnimos de alinhamento.
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Alm disso, esta folga tambm necessria para a introduo do lubrificante e para
permitir a formao da pelcula do leo.As rugosidades das superfcies oferecem resistncia rotao do eixo no mancal
causando o aquecimento e o desgaste. Os lubrificantes mantm separadas estas
superfcies, evitando assim a sua destruio e o desperdcio de fora motriz.
Vejamos agora, as posies relativas ocupadas pelo munho e a calha, desde o
incio do movimento at o eixo atingir a rotao de trabalho.
Contato MetlicoContato Metlico
Figura 4 - Eixo em repouso.
Com o eixo em repouso h contato metlico com interpenetrao das rugosidades.O leo introduzido na folga adere a superfcies do munho e da calha, cobrindo-se
com uma camada ou pelcula lubrificante.
Esta adeso facilita a distribuio uniforme do leo, que ocupa o espao em forma
de cunha e constitui um volume ou depsito de leo.
Figura 5 - Incio da rotao.
Ao iniciar-se a rotao, graas s propriedades adesivas do leo, inicia-se o
arrastamento de pequenas quantidades deste, do depsito s superfcies que
suportam a presso, mas no obstante ainda existe contato metlico. O eixo sobe
ligeiramente sobre a face do mancal, em direo contrria a da rotao at que
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comea a escorregar por encontrar as superfcies cada vez mais umedecidas de
leo. At agora houve considervel atrito conhecido como RESISTNCIA AOARRANQUE.
H no caso uma LUBRIFICAO LIMITE.
Se o leo no cobrir rapidamente as superfcies, o atrito e o esforo de arranque
sero grandes. Com o leo correto, tais fatos no sucedem.
medida que a velocidade aumenta maior ser a quantidade de leo arrastada
parte onde a folga mais estreita, criando-se gradualmente uma presso hidrulica
na cunha de leo, produzida peloefeito de bombeamento, resultante da rotao do
eixo. Durante este bombeamento, o eixo arrasta o leo do ponto de mnima de
presso a ponto de presso mais elevada no mancal.
Havendo leo em quantidade suficiente no mancal, esta presso hidrulica inicial
levanta o eixo, eliminando assim o contato metlico, e o eixo gira sobre uma delgada
pelcula de leo, que rapidamente reduz o esforo necessrio para mant-lo em
movimento.
1.3.4. Distribuio das Presses na Pelcula Lubrificante
As ilustraes representam as duas vises, em corte longitudinal e transversal, de
um mancal sem ranhuras, trabalhando sob condies de lubrificao, fluida; neste
caso a presso hidrosttica sobre o filme de leo varia de ponto para ponto, de
acordo com a distribuio figurada.
A presso mxima no filme de leo atinge valores que excedem consideravelmente
a presso mdia que, como se sabe, dada pelo quociente da carga sobre o
munho pela rea de sua projeo. H dois detalhes interessantes a ressaltar no
diagrama transversal de presso:
a) o ponto de espessura mxima de pelcula de lubrificante no corresponde ao
ponto de presso mxima;
b) a presso mnima uma subpresso, ou seja, uma presso inferior
atmosfera.
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carga carga
PressoMxima
carga carga
PressoMxima
Figura 6
Aumentando ainda mais a rotao do eixo, a presso hidrulica na cunha de leoaumenta de tal forma que empurra o eixo para o outro lado do mancal. O
deslocamento do eixo que se observa ainda facilitado pela rpida queda de
presso fluida neste lado, quando o leo comea a sair do mancal. A presso
hidrulica provocada pela rotao do munho, combinada com um amplo
suprimento de leo, to considervel que, mesmo em mancais que suportam
cargas de ordem de 150 kg/ cm2 ou mais, o leo bombeado e forado sob o eixo
com a mxima segurana.
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2. PETRLEO
2.1. Cronologia do Aparecimento dos Lubrificantes
2600 / 1700 a.C. - No tmulo de Ra-Em-Ka no Egito mostrado um tipo de tren
transportando um monumento de pedra e um homem que despeja um lquido para
lubrificar os deslizadores do tren.
2500 a.C. - H referncias de que No construiu sua arca calafetando-a com "piche".
1600 a.C. - A me de Moiss para salvar o filho construiu uma arca de junco e
untou-a com lodo e piche.
1400 a.C. - Matria graxa encontrada no eixo de uma carruagem enterrada no
tmulo de Yuaa e Thuiu.
2.2. Petrleo
Substncia negra, viscosa e de cheiro penetrante encontrada no subsolo e que nos
tempos recentes, quando se descobriu sua interminvel aplicao, foi chamada de
ouro negro. A palavra petrleo provm do latim: "Petroleum", que significa "leo de
pedra".
2.3. Cronologia do Aparecimento do Petrleo
1000 a.C. - Chineses encontravam gs natural quando escavavam a procura de sal.
600 a.C. - Nabucodonosor utilizou asfalto para revestir paredes e pavimentar as ruas
da Babilnia.
H 2000 anos atrs- Talvez a mais antiga manifestao da utilizao do petrleo. O
leo obtido em Agrigentum na Siclia era usado em lamparinas no templo de Jpiter.
1627 - Condes da Regio de Habau - Lichtemberg fizeram a 1 concesso
petrolfera que se tem notcia, permitindo a explorao nos mananciais de sua
propriedade em Pecheidronn.
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Incio do Sc. XIX - O Austraco Jos Hecker, organiza na Galcia Oriental uma
indstria para produzir leo de iluminao. Tornou-se o primeiro magnata dopetrleo.
1846 O gelogo canadense Abraham Gesner, partindo do carvo betuminoso
obteve um leo incolor que deu o nome de querosene (do grego Keros = cera).
1848 - O escocs James Young refinou o carvo betuminoso e conseguiu um leo
parafnico servindo por toda Europa como lubrificante.
1855 - Catedrtico de qumica da Universidade de Yale, Benjamim Silliman,
submeteu o petrleo ao aquecimento que se compunha em diversos subprodutos,
os quais ainda desconhecidos da poca. Um lquido leve e facilmente inflamvel
tornou-se popular pelo nome de gasolina. O outro mais pesado, menos inflamvel,
mas tambm com grande contedo energtico foi chamado nafta. O alemo Gottlib
Daimler aproveitaria em 1885 a gasolina como combustvel no motor que inventara.
Em 1892 Rudolf Diesel faria o mesmo com a nafta, conhecida hoje como motor
diesel.
1859 - Edwin Drake - Perfurou um poo para encontrar petrleo com profundidade
de 69 1/2 ps (21 metros) e produziu 840 gales dirios. considerado o primeiro
poo de petrleo do mundo.
1862 - John Davison Rockefeller percebeu que o melhor negcio no era tirar o
petrleo e sim lev-lo at o consumidor j transformado em querosene, parafina,
lubrificante, gasolina. Instalou-se em Cleveland com uma refinaria. Rockefeller
ganhou tanto dinheiro que em 1874 era dono da metade das refinarias americanas.
Sua companhia Standard Oil Company cresceu sem concorrncia at 1901, quando
foi descoberta no Texas uma das maiores jazidas petrolferas do mundo, formando-
se ento as Companhias Gulf Oil Corporation e a Texas Oil Company.
2.4. Origem do Petrleo
O Petrleo formado por restos de vegetais e pequenos animais, principalmente
molusco, como caramujinhos, ostras e mariscos, que se depositaram em grande
quantidade, no fundo dos mares e lagos, h milhes de anos. Com os movimentos
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da crosta da Terra, durante seu resfriamento, esses mares e lagos foram sendo
soterrados. E, sob a presso das camadas de rochas, sob a ao do calor e,tambm, do tempo, essa massa de restos orgnicos se transformou num leo
formado pela combinao de molculas de carbono e de hidrognio em composto
de hidrocarbonetos denominado petrleo.
O petrleo apresenta-se tanto em estado lquido como semi-slido, de consistncia
semelhante das graxas. A cor varia do negro ao mbar, conforme os restos de
vegetais ou de animais de que se origina. inflamvel. Os gregos, por exemplo,
atiravam lanas em fogo embebidas no petrleo, contra cidades e acampamentosinimigos.
2.5. Tipos de Petrleo
Podemos dividir o petrleo, de acordo com a sua composio, em trs grandes
tipos:
a) Parafnicos - composto de hidrocarbonetos parafnicos;
b) Naftnicos - composto de hidrocarbonetos naftnicos;
c) Aromticos - composto de hidrocarbonetos parafnicos e naftnicos.
Cada um desses trs tipos possui caractersticas prprias e de acordo com o tipo de
aplicao indicado ou contra-indicado. Os leos naftnicos e principalmente os
parafnicos se prestaram mais para a formulao de leos lubrificantes; no sendo
este fator decisivo visto que com os modernos recursos de aditivao conseguem-secaractersticas importantes e que anteriormente no possua. Os leos aromticos
no se prestam para a produo de lubrificantes.
Tabela 2
Caractersticas Parafnicos NaftnicosPontos de fluidez alto baixondice de viscosidade alto baixoResistncia oxidao grande pequenaOleosidade pequena grandeResduo de carbono grande pequenoEmulsibilidade pequena grande
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Figura 7 - A Perfurao Feita Atravs dos Equipamentos Ilustrados.
A jazida de petrleo - uma rea rochosa do subsolo em cujos poros o petrleo se
acumula. O petrleo nunca se encontra sob a forma de lago subterrneo, como se
costuma acreditar. Assim, O termo lenol petrolfero no expressa a realidade. Sob
presses vindas de cima, o petrleo desceu, infiltrando-se em rochas porosas, gota
a gota, do jeito (mal comparando) com que caf morno embebe torro de acar, at
encontrar uma camada de rocha impermevel - isto , sem poros - que o deteve.
Esta camada de rocha impermevel forma, ento, os limites naturais da jazida.
Para que se suspeite de presena de petrleo em quantidade que justifique uma
possvel explorao comercial, necessrio que as formaes sedimentares tenham
considervel espessura. Estudar e definir tais formaes a primeira tarefa. As
regies que apresentam essas caractersticas so chamadas de baciassedimentares e so nelas que os gelogos e os geofsicos vo trabalhar, para
saberem onde se deve perfurar um poo. Programa-se um longo trabalho de
estudos e anlises de superfcie e subsuperfcie da terra. Os tcnicos decidem
perfurar somente depois de realizarem um prognstico de comportamento das
inversas camadas do subsolo, atravs de mtodos e processos altamente
cientficos. Surge, ento, ao fim de tanta pesquisa, o poo pioneiro.
A perfurao de um poo noite e dia sem parar - Desde o momento em que aperfurao iniciada, o trabalho se processa ininterruptamente durante as vinte e
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quatro horas e s se encerra quando atinge os objetivos predeterminados. O
objetivo de um poo, em termos de perfurao, traduzido na profundidadeprogramada: oitocentos, dois mil, cinco mil metros. Isso requer trabalho rduo e
viglia permanente. medida que a broca avana, vo-se acrescentando tubos, em
segmentos de dez metros. Trabalho estafante. Normalmente, uma broca tem vida
til de quarenta horas. Para troc-la, tem-se de retirar todos os segmentos da
tubulao e recoloc-los. Imagine o trabalho e o tempo, se a perfurao estiver, por
exemplo, a profundidade de quatro mil metros.
As brocas e a velocidade dependem da dureza das rochas - Para vencer rochasmuito duras, empregam-se brocas de tungstnio ou diamante. Para rochas menos
resistentes, so utilizadas brocas de dentes ou lminas. H perfuraes que
progridem mais de quinhentos metros por dia. Porm so conhecidas perfuraes
que no passam dos dez metros por dia (regio do alto Juru, Amazonas). Tais
fatos demonstram a variao de dureza do terreno.
Quando a lama valiosa - Chama-se lama de perfurao uma mistura de betonita,
argila, leo diesel, gua, etc., que mantm a presso ideal para que as paredes dopoo no desmoronem e que serve, tambm, para lubrificar a broca e deter o gs e
o petrleo, no caso de descoberta.
A lama explica o poo - Enquanto se processa a perfurao, todo o material triturado
pela broca vem superfcie em mistura com a lama. De posse desse material, o
gelogo examina os detritos nele contidos. Aos poucos, vai reunindo a histria
geolgica das sucessivas camadas rochosas vencidas pela sonda. A anlise dos
dados assim recolhidos pode dar a certeza de que a sonda encontrou petrleo. Podetambm sugerir que a perfurao deve continuar ou, ento, que no h esperana
de qualquer descoberta. O gelogo, contudo, dispe, desde o comeo do furo, de
muitas informaes, transmitidas pelos trabalhos preliminares de pesquisa.
Normalmente, ele sabe que a zona de maior possibilidade est localizada a partir de
uma determinada profundidade. Alm disso, ele pode buscar auxlio na interpretao
de outro poo perfurado nas proximidades.
No momento em que a broca perfura o limite do lenol, o petrleo jorra para fora, svezes at 100 metros de altura. Quando diminui a presso interna do bolso, o
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petrleo tem que ser bombeado, atravs de uma unidade de bombeamento para
reservatrios situados junto ao poo.Dos reservatrios o leo transportado para as refinarias atravs de navios-
petroleiros, composies ferrovirias ou atravs de oleodutos. Na refinaria o petrleo
bruto ser destilado; e dessa operao se obter a srie de derivados, que segundo
alguns, ultrapassam a casa dos mil.
REFINAO DO PETRLEO - Na refinaria, o petrleo submetido a diversos
processos, pelos quais se obtm a grande srie de derivados: gs liquefeito,
gasolinas, naftas, leo diesel, querosene para avies a jato, leos combustveis,asfaltos, lubrificantes, solventes, parafinas, coque de petrleo e resduos.
Conforme a qualidade do petrleo - mais leve ou mais pesado - as parcelas dos
derivados variam. Assim, os petrleos mais leves do maior quantidade de gs
liquefeito, gasolinas, naftas (produtos leves), enquanto os mais pesados do origem
a volumes maiores de leos combustveis, asfaltos e resduos (produtos pesados).
No meio da srie esto os produtos mdios, como o leo diesel e os querosenes. De
cada cem partes do petrleo processado numa refinaria, apenas trs partes so
consumidas nas diversas unidades produtoras.
Um parque de refino de petrleo no produz apenas combustvel. Temos unidades
que produzem lubrificantes para motores, parafinas para velas fraes especiais
para produo de detergentes, solventes, enxofre, benzeno, tolueno, naftas para
petroqumica, etc. Estas unidades tambm valorizam, em boa escala, o petrleo
processado e so muitos teis para a indstria nacional.
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Figura 8 - Processo de refinao de derivados de petrleo.
Os produtos industriais obtidos do petrleo so numerosos. Eis uma lista bsica:
Tabela 3
Derivado Obtido Principais Uso
Gs de Refinaria Petroqumica gs de rua
Gs cido Produo de enxofre
Eteno Petroqumica
Dixido de Carbono Fludo refrigerante
Propanos Especiais Fludo refrigerante
Propeno PetroqumicaButanos Especiais Propelentes
Gs Liquefeito de Petrleo Combustvel domstico
Gasolinas Combustvel automotivo
Naftas Solventes
Nafta para Petroqumica Petroqumica
Aguarrs Mineral Solventes
Solventes de Borracha Solventes
Hexano Comercial Petroqumica, extrao de leos.
Solvente de Diversos Solventes
Benzeno Petroqumica
Tolueno Petroqumica, solventes. [...]
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Xilenos Petroqumica, solventes.
Querosene de Iluminao Iluminao para nibus, caminhes, etc.
Querosene de Aviao Combustvel para avies
leo Diesel Combustvel para nibus, caminhes.
Lubrificantes bsicos Lubrificantes de mquinas e motores em geral
Parafinas Fabricao de velas, indstria alimentos.
leos Combustveis Combustveis industriais
Resduo Aromtico leos extensor de borracha e plastificante
Extrato aromtico Usos variados
leos Especiais Usos variados
Asfaltos PavimentaoCoque Indstria de Produo de Alumnio
Enxofre Produo de cido sulfrico
N-Parafinas Produo detergente biodegradveis
2.6. Obteno dos Lubrificantes
Os leos lubrificantes tm sido preparados com crus de petrleo das mais variadas
provenincias do globo terrestre. Como seria de esperar, as caractersticas fsicas e
o grau de rendimento operacional e quantitativo dos lubrificantes, fabricados a partir
de tais crus, apresentam diferenas considerveis.
Estes leos so obtidos com base na parte mais viscosa dos crus, depois de
separados, por destilao, do leo Diesel e de outros produtos mais leves. Quando
considerados pelo volume, uma esmagadora maioria dos leos lubrificantes
produzidos em todo o mundo provm diretamente de crus, sob a forma de seus
destilados ou produtos residuais.
Muito embora os crus petrolferos das vrias partes do mundo diferem muito, tanto
nas suas propriedades como na aparncia, so relativamente poucas as diferenas
detectadas por anlise elementar. De fato, as amostras de petrleo bruto
proveniente das mais variadas origens provam conter carbono, em propores que
variam de 83 a 87% e hidrognio de 14 a 11%. As anlises elementares de crus
petrolferos realmente revelam muito pouco da enorme variedade, ou da natureza
dos leos lubrificantes que se podem preparar com eles.
[...]
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O conhecimento das propores e da qualidade dos seus constituintes muito
importante para a refinaria, que tem de classificar tipos de crus e avaliar aspropriedades fsicas dos leos lubrificantes deles obtidos.
Alm das flagrantes diferentes fsicas que apresentam os leos lubrificantes
extrados de crus diferentes, existem outras menos perceptveis. Por exemplo, os
que provm de certos crus podem conter vestgios de determinados compostos
naturais de enxofre, capazes de atuar como inibidores de oxidao, quando o leo
se encontra em servio efetivo e sujeito s elevadas temperaturas, evitando ou
retardando a formao de produtos de oxidao, cidos ou resinosos. Outros podemapresentar considerveis diferenas na forma como reagem a certos aditivos
qumicos, que possam vir a ser-lhes introduzidos na fase de acabamento, para lhes
conferirem as caractersticas necessrias a determinadas aplicaes.
O fabricante de leos lubrificantes tem, pois, de escolher criteriosamente entre os
crus de vrias procedncias, o que lhe convm.
Na fabricao do lubrificante, o refino do cru, que nada mais o que o petrleo, dar
origem aos chamados leos bsicos. Eles tm designao prpria, de acordo com
suas caractersticas.
Exemplos:
Spindle Oil - parafnico, baixo ponto de fluidez.
Bright Stock - parafnico, emulsificante.
Neutro mdio - parafnico, antiespumante.
Opaco leve - naftnico, antioxidante.
Os bsicos tero propriedades semelhantes aos dos crus que foram originados. Um
cru naftnico dar origem a um bsico tambm naftnico.
Na formulao do lubrificante se usam diferentes tipos do bsico, para obter-se as
propriedades requeridas para o emprego daquele lubrificante. A mistura de bsicos
denomina-se. "blending".
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3. Lubrificantes
3.1. Definio
Sabemos que se colocarmos uma camada de um lubrificante entre duas superfcies,
impediremos o contato entre estas. Retirando esse contato, evitaremos durante o
movimento, cisalhamento e arranhamento com o desprendimento de calor e
desgaste dessas superfcies.
Definiremos, ento, como LUBRIFICANTE, as substncias que, interpostas entre
duas superfcies, em deslocamento relativo, diminuem a resistncia ao movimento.
A funo dos lubrificantes evitar o contato metlico, reduzir o atrito, e,
conseqentemente o desgaste, refrigerar, etc. Os principais fatores que exercem
influncia na lubrificao so: VELOCIDADE, TEMPERATURA e PRESSO.
3.2. Tipos de Lubrificantes
LQUIDOS - So os lubrificantes mais usados por seu poder de penetrao e
principalmente porque atuam como agente removedor de calor. Compreende os
leos minerais, leos graxos e gua. Aproximadamente, 95% dos lubrificantes so
lquidos.
PASTOSOS- So as graxas comuns e tambm as composies betuminosas. Sua
principal caracterstica promover vedao e no escorrer. Participam com 3 a 5%
do mercado.
GASOSOS - So os lubrificantes que so usados onde no se podem usar os
lubrificantes comuns. Temos como exemplo de alguns dos mais usados: o AR, os
GASES, HALOGENADOS, o NITROGNIO. Seu uso restrito devido
principalmente necessidade de vedaes e altas presses.
SLIDOS - So os lubrificantes que resistem s elevadas temperaturas. Exemplo
dos mais comumente usados: a GRAFITE, o XIDO DE ZINCO (Zn 02), o TALCO, a
MICA, BISSULFETO de MOLIBDNIO (MoS2,), etc. So usadas tambm,adicionados a leos e graxas.
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Os leos graxos foram os primeiros lubrificantes a serem utilizados pelo homem.
Com o desenvolvimento industrial e o aperfeioamento da maquinaria, houve anecessidade imperativa de substituio dos leos graxos pelos leos minerais.
Atualmente, os leos graxos so utilizados, principalmente em misturas com leos
minerais no preparo dos leos compostos. Essas adies sode at 30% e tm por
finalidade conferir ao lubrificante maior oleosidade ou facilidade de emulso em
presena de vapor d'gua.
A principal desvantagem dos leos graxos est na sua pequena resistncia
oxidao, rancificando-se facilmente e formando gomosidades, alm de seu preoser superior ao dos leos minerais.
Os leos graxos conforme sua origem podem ser classificados em: leos vegetais e
leos animais.
Os principais leos vegetais normalmente utilizados so: leo de rcino, extrado da
semente da mamona, o leo de coco, leo de oliva, leo de semente de algodo.
Dos leos de origem animal podemos citar o leo de banha, leo de mocot, leo de
baleia, leo de espermacete, leo de peixe e, leo de foca. Os lubrificantes
sintticos esto em contnuo desenvolvimento sendo, de um modo geral, de custo
muito elevado e por isso utilizado apenas em casos especficos.
Em casos especiais a gua usada como lubrificantes, lembramos, porm, que
suas propriedades lubrificantes so bastante reduzidas, alm de sua ao corrosiva
sobre os metais.
3.3. Propriedades dos Lubrificantes
A primeira e mais bvia propriedade de um lubrificante a capacidade de manter
separadas superfcies em movimento, em todas as condies de presso,
temperatura e na presena de contaminantes.
A segunda propriedade possibilitar que a maioria dos lubrificantes dissipe o calor
gerado atravs do contato das peas ou provenientes de fontes externas.
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Os lubrificantes devem ser suficientemente estveis, de forma a exercer seu
trabalho durante sua vida til estimada que pode ser de segundo na lubrificao porperda total, ou dez ou mais anos em uma turbina a vapor.
Finalmente o lubrificante deve proteger as superfcies, que entre em contato, contra
a corroso atmosfrica ou dos produtos corrosivos gerados dentro do equipamento,
como gases cidos provenientes de um motor de combusto interna.
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4. Caractersticas Fsicas dos leos Lubrificantes
Ao se analisar um lubrificante, procura-se, em laboratrio, encontrar um meio de
reproduzir as condies prticas a que so submetidos os produtos em estudo, a fim
de que da resulte um nmero ou uma indicao que permita uma pr-avaliao de
desempenho desses produtos. Muitas vezes no se consegue essa reproduo e,
nesses casos, lana-se mo de ensaios empricos cujos resultados tm valor
meramente comparativo.
Com este esprito, existe uma grande quantidade de teste de laboratrio procurando
cobrir toda a srie de informaes sobre lubrificantes de que a tecnologia necessita
para indicao e aplicao do produto certo no lugar certo e acompanhamento do
seu desempenho durante seu uso nos equipamentos.
4.1. Densidade
Densidade (D) a relao entre o peso de dado volume da substncia considerada
a determinada temperatura e o peso de igual volume de gua a 4C.
Peso especfico (PE) o peso da unidade de volume da substncia considerada em
g/ cm3 ou kg/ l. Na prtica, para medir a densidade dos lquidos, usamos os
densmetros ou picnmetros, que j nos do leituras diretas temperatura
convencionada, que de 20/ 4C. Isto significa que o volume do produto
considerado a 20 C em relao da gua a 4 C. Outro sistema muito utilizado o da
Densidade em graus API a 60/ 60F, e que pode ser convertida densidade normalpela seguinte tabela:
Tabela 4
API DENSIDADE API DENSIDADE API DENSIDADE10 1,000 27 0,893 44 0,80611 0,993 28 0,887 45 0,80212 0,986 29 0,882 46 0,79713 0,979 30 0,876 47 0,79314 0,972 31 0,871 48 0,78815 0,966 32 0,865 49 0,87416 0,959 33 0,860 50 0,780
17 0,953 34 0,855 51 0,77518 0,947 35 0,850 52 0,77119 0,940 36 0,845 53 0,76720 0,934 37 0,840 54 0,763 [...]
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21 0,928 38 0,835 55 0,75922 0,922 39 0,830 56 0,755
23 0,916 40 0,825 57 0,75124 0,910 41 0,820 58 0,74725 0,904 42 0,816 59 0,74326 0,898 43 0,811 60 0,739
importante no esquecer que a densidade em 0 API cresce.
Como a densidade varia com a temperatura, como j dissemos acima, as leituras
devem ser feitas temperatura convencionada ou os valores devero ser corrigidos
por meio de tabelas j calculadas e que facilitam o trabalho.
A principal aplicao da densidade est em podermos transformar rapidamente
frmulas dadas em % volume, para frmulas expressas em % peso e vice versa, ou
ento transformar kg em litros, ou toneladas em m3 de produto. A densidade tambm
nos pode dar alguma indicao sobre a natureza do produto, pois sabemos que
leos parafnicos tm densidade menor do que leos naftnicos (ou, pelo contrrio,
mais alta densidade em 0 API) desde que estejam na mesma faixa de viscosidade.
Num leo usado, o aumento da densidade O API indica diluio por combustvel. Um
aumento pode indicar presena de fuligem ou hidrocarbonetos oxidados.
Evidentemente h necessidade de confirmao por outras provas, pois as causas da
mudana de densidade podem anular-se s outras.
4.2. Cor
A cor de um leo j foi considerada importante indicao de sua qualidade. A
maioria dos leos produzidos por destilao era de cor plida ou avermelhados por
transferncia, isto , contra a luz, enquanto os leos contendo base residual eram
verdes ou pretos.
Nos leos naftnicos observa-se ainda comumente uma fluorescncia, isto , contra
a luz, enquanto os leos contendo base residual eram verdes ou pretos.
Nos leos naftnicos observa-se ainda comumente uma fluorescncia azulada e,
nos parafnicos, esverdeada (luz refletida).
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Entretanto, a variedade e complexidade dos processos tecnolgicos de refinao e o
emprego de aditivos tornaram inaplicveis tais generalizaes e a adoo do critrioda cor como ndice de qualidade ou tipo de leo.
Contudo, como critrio de uniformidade, a cor ainda figura na maioria das
especificaes de leos e observada pelos fabricantes, dado o efeito psicolgico
que uma alterao pronunciada nesta caracterstica pode exercer no consumidor e
tem a utilidade de poder acusar, em determinados casos, contaminao do produto
durante sua manipulao.
Para a determinao da cor de produtos de petrleo por transmisso existem vriosaparelhos correspondentes a mtodos de ensaio padronizados, geralmente
consistindo na comparao da cor (intensidade e matiz) de uma camada ou coluna
de leo fixa, com uma srie de vidros coloridos, ou de uma coluna de lquido de
altura varivel com um ou poucos vidros coloridos padres.
Um dos mais empregados o Colormetro ASTM (D1500) consistindo de uma fonte
de luz, vidros coloridos padronizados, recipiente fechado com a amostra e um visor.
A amostra comparada com vrias cores padronizadas e numeradas de 0,5 a 8. A
cor padronizada que mais se assemelhar a da cor da amostra indicar o nmero de
cor ASTM.
4.3. Viscosidade
A viscosidade a mais importante propriedade fsica dos leos lubrificantes
derivados do petrleo. a medida da caracterstica de como o leo flui. A mecnica
de estabelecer uma pelcula lubrificante adequada depende, em grande parte, da
viscosidade.
Para avaliar a viscosidade um leo numericamente, quaisquer dos vrios testes
padres podem ser usados. Embora esses testes difiram por terem maior ou menor
riqueza de detalhes eles medem o tempo necessrio em que uma determinada
quantidade de leo, a uma temperatura estabelecida, flui, por gravidade, atravs de
um orifcio ou estrangulamento de dimenses especificadas. Mais espesso o leo,
maior ser o tempo necessrio para a sua passagem.
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O controle rigoroso da temperatura do leo importante. A viscosidade de qualquer
leo de petrleo aumenta quando o leo resfriado e diminu quando o leo aquecido. Por esta mesma razo, a viscosidade de um leo deve ter sempre o seu
valor acompanhado da temperatura em que a viscosidade foi determinada. A
viscosidade, pelo seu valor somente, no significa nada.
Os dois mtodos mais comuns de testar a viscosidade de um leo lubrificante so o
Saybolt e o Cinemtico. Destes, o Saybolt (ASTM D88) o mais simples. Contudo, o
Cinemtico (ASTM D445) geralmente considerado mais acurado. H tambm os
mtodos Redwood e Engler, que so largamente usados na Europa. Cada mtodode teste tem o seu prprio aparelhamento - viscosmetro.
4.3.1. Aparelhamento
O viscosmetro Saybolt Universal usado para leos de viscosidade baixas ou
intermedirias. Consiste num recipiente cilndrico, onde a amostra de leo
colocada em um frasco receptor colocado abaixo dele para receber e medir o leodescarregado do recipiente, pelo qual o leo flui. Este fluxo interrompido ou
iniciado por meio de uma vlvula.
O recipiente, contendo a amostra, dispe de uma camisa d'gua para facilitar a
manuteno da temperatura constante. A temperatura controlada por dois
termmetros; um no leo e outro na gua da camisa. Para ajustar a temperatura,
uma fonte externa de calor aplicada ao banho de gua. O tempo do fluxo de leo
no receptor medido com um cronmetro ou aparelho semelhante.
Para leos muito viscosos, usado o viscosmetro Saybolt Furol. Este aparelho
difere do Saybolt Universal somente no orifcio de escoamento de leo que, naquele,
maior. Isto reduz o tempo do fluxo quando se trata de leos pesados, que pode ser
medido sem dificuldade.
Com leo temperatura do teste usualmente 40C (100 F) ou 100C (210 F) a
passagem do leo permitida do recipiente para o frasco receptor. Isto feito
abrindo-se a vlvula do orifcio do recipiente. O tempo, em segundos, decorrido para
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o fluxo de leo encher o frasco receptor que tem uma marca indicando 60cc,
medido. Este tempo a viscosidade Saybolt.A viscosidade Saybolt pode ser assim representada:
x - Segundos Saybolt Universal a 40C ou SSU 40C
y - Segundos Saybolt Universal a 100C ou SSU a 100C
z - Segundos Saybolt Furol a 40C ou SSF a 40C
w - Segundos Saybolt Furol a 100C ou SSF a 100C
Quanto maior o nmero que expressa a viscosidade, mais viscoso o leo. O
Viscosmetro Cinemtico o mais utilizado por ser o mais preciso e permitir seu uso
em qualquer fludo, seja uma tinta, seja um solvente, etc.
O viscosmetro consiste de um tubo de vidro que varia em funo da viscosidade
estimada do fludo e do seu aspecto (transparente ou opaco). A viscosidade
Cinemtica o tempo que um determinado volume de lquido flui, por gravidade
atravs de um tubo capilar.
Sua unidade o centistoke (cSt). O viscosmetro, dependendo do seu tipo,
preenchido com o leo a ser testado, levado a um banho para normalizar as
temperaturas do viscosmetro e do leo (40C ou 100C). Depois de normalizada a
temperatura, o leo ainda dentro do banho, deixado fluir atravs do tubo capilar do
viscosmetro at pontos determinados. O tempo de escoamento medido (em
segundos) e multiplicado por uma constante. Esta constante previamente
calculada e se refere s variaes dimensionais do viscosmetro.
O resultado desta multiplicao ser a viscosidade Cinemtica.
Viscosidade Cinemtica, cSt = CT
C = Constante do viscosmetro em cSt/ S.
t = tempo de escoamento, em segundos.
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Figura 9
Figura 10 - Viscosmetro Cinemtico.
Atualmente todos os lubrificantes industriais so especificados com viscosidade
Cinemtica, conforme a norma ISO.
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Sob alta temperatura, portanto, as condies de operao podem mudar e isso deve
ser levado em considerao quando se usa um leo de certa viscosidade, porm,voltil. Ainda que o significado do teste de viscosidade tenha sido considerado do
ponto de vista de leos novos, esses testes tm tambm lugar para avaliao de
leos usados. Os leos drenados dos crteres, dos sistemas de circulao e das
caixas de engrenagens so, muitas vezes, analisados para determinar seu
aproveitamento para outro servio ou para diagnosticar o desempenho defeituoso de
uma mquina.
Um aumento da viscosidade durante o servio pode, muitas vezes, indicar oxidao,as molculas do leo aumentam em seu tamanho e isto faz com que o leo fique
espesso. Quando a oxidao atingiu um ponto de causar um aumento sensvel na
viscosidade, sinal de que houve aprecivel deteriorao do leo.
4.4. ndice de Viscosidade
Os lquidos tm uma tendncia de reduzir a viscosidade quando aquecidos e aaumentar a viscosidade quando resfriados. Contudo, esta correspondncia entre a
viscosidade e mudana da temperatura mais pronunciada em alguns lquidos do
petrleo, as mudanas na viscosidade podem ter profundos efeitos no desempenho
de um produto ou sobre certas aplicaes desse mesmo produto.
A propriedade de resistir s mudanas de temperaturas pode ser expressa como
ndice de viscosidade (IV). O ndice de viscosidade um nmero abstrato,
emprico. Maior IV que tenha um leo, menor a sua tendncia a mudar deviscosidade com a mudana de temperatura.
A sensibilidade de um leo lubrificante variao da viscosidade em funo da
temperatura fator importante a ser considerado em inmeras aplicaes. Por esta
razo vrios mtodos para exprimir esta sensibilidade foram propostos, mas, o mais
usual presentemente o denominado ndice de Viscosidade (IV).
O IV , portanto com j foi dito um nmero emprico, que relaciona a mudana de
viscosidade de um leo relativamente insensvel (IV = 100) e baseado nas
viscosidades medidas respectivamente a 37.8 e 99C ou a 100 e 200F.
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No obstante, possvel hoje em dia, encontrar leos que so mais sensveis
temperatura do que a referncia (IV = Zero) bem como outros que so menossensveis que a referncia (IV 100) e, portanto, , perfeitamente normal obter valores
para o IV tanto abaixo de zero como acima de 100.
O IV calculado pelas frmulas abaixo:
IV =HL
UL
x 100 de onde deduzimos
IV =D
UL x 100
Onde:
U = viscosidade a 100F de um leo cujo IV desejamos calcular.
L = viscosidade a 100F de um leo com IV zero e tendo a 210F a mesma
viscosidade que o leo cujo IV queremos determinar.
H = viscosidade a 100F de um leo com IV = 100 tendo 210F a mesma
viscosidade que leo cujo IV queremos calcular. Este valor no mostrado nastabelas e sim o valor da diferena D.
D = L - H e desta relao podemos, se quisermos, conhecer o valor de H em funo
do valor D, dado pelas tabelas.
Abaixo, alguns exemplos de ndices de viscosidade encontrados na linha de
produtos de um determinado fabricante.
Tabela 5
Aplicao IV Aplicao IVMotor a gasolina 120 Mancais e engrenagens 90Motor a gasolina, sinttico 180 Turbinas 95Motor de dois tempos 95 Compressores de Ar 95Motocicletas, 4 tempos 130 Compressores de Refrigerao 60Motor diesel 100 Tmpera 95Sistemas hidrulicos, aeronuticos 200Transmisses hidrulicas 95Sistemas hidrulicos industriais 140
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Tabela 6 - Clculo do IV (dean - davis) em funo da viscosidade a 98,9c expresso em
viscosidade cinemtica.ViscosidadeCinemtica
a 98,9C(210F) cs
L D(L-H)
ViscosidadeCinemtica
a 98,9C(210F) cs
L D(D-H)
ViscosidadeCinemtica
a 98,9C(210F) cs
L D(L-H)
2,00 8,376 1,745 5,50 52,61 17,21 9,00 135,51 59,042,10 9,061 1,905 5,60 54,61 18,15 9,10 138,18 60,442,20 9,771 2,073 5,70 58,61 19,09 9,20 140,88 61,872,30 10,507 2,249 5,80 58,61 20,03 9,30 143,63 63,332,40 11,267 2,429 5,90 60,61 20,97 9,40 146,33 64,76
2,50 12,053 2,617 6,00 62,61 21,91 9,50 149,04 66,20
2,60 12,865 2,814 6,10 64,61 22,85 9,60 151,76 67,652,70 13,702 3,017 6,20 66,61 23,79 9,70 154,53 69,132,80 14,503 3,225 6,30 68,61 24,72 9,80 157,34 70,642,90 15,451 3,442 6,40 70,62 25,66 9,90 160,09 72,10
3,00 16,304 3,667 6,50 72,66 26,61 10,00 162,89 73,593,10 17,302 3,898 6,60 74,77 27,60 1,10 165,78 75,173,20 18,265 4,135 6,70 76,99 28,67 10,20 168,71 76,763,30 19,254 4,379 6,80 79,31 29,82 10,30 171,59 78,323,40 20,268 4,630 6,90 81,73 31,03 10,40 174,51 79,90
3,50 21,307 4,89 7,00 84,22 32,31 10,50 177,48 81,523,60 22,373 5,156 7,10 86,77 33,69 10,60 180,39 83,10
3,70 28,462 5,428 7,20 89,36 35,12 10,70 183,38 84,703,80 24,578 5,708 7,30 91,98 36,55 10,80 186,30 86,323,90 25,718 5,994 7,40 94,37 37,80 10,90 189,30 87,95
4,00 26,89 6,30 7,50 96,80 39,03 11,00 192,30 89,614,10 28,14 6,69 7,60 99,23 40,26 11,10 195,36 91,294,20 29,45 7,12 7,70 101,69 41,51 11,20 198,47 93,004,30 30,83 7,60 7,80 104,21 42,80 11,30 201,62 94,744,40 32,39 8,14 7,90 106,67 44,05 11,40 204,71 96,45
4,50 38,85 8,75 8,00 109,16 45,32 11,50 207,82 98,174,60 35,49 9,43 8,10 111,75 46,66 11,60 210,95 99,904,70 37,21 10,17 8,20 114,38 48,01 11,70 214,12 101,67
4,80 39,00 10,95 8,30 116,98 49,36 11,80 217,32 103,444,90 40,85 11,78 8,40 119,68 50,75 11,90 220,48 105,21
5,00 42,74 12,63 8,50 122,24 52,08 12,00 223,68 106,995,10 44,68 13,52 8,60 124,85 53,44 12,10 226,99 108,815,20 46,61 14,42 8,70 127,48 54,82 12,20 230,33 110,715,30 48,62 15,34 8,80 130,14 56,22 12,30 233,63 112,575,40 50,61 16,27 8,90 132,85 57,64 12,40 236,95 114,44
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Tabela 7
ViscosidadeCinemtica
a 98,9C(210F) cs
L D(L-H)
ViscosidadeCinemtica
a 98,9C(210F) cs
L D(D-H)
ViscosidadeCinemtica
a 98,9C(210F) cs
L D(L-H)
12,50 240,31 116,33 16,50 390,91 204,02 21,00 603,0 334,4012,60 243,70 118,24 16,60 395,15 206,56 21,20 614,0 341,312,70 247,06 120,12 16,70 399,35 209,07 21,40 624,7 348,012,80 250,46 122,07 16,80 403,63 211,64 21,60 635,10 354,612,90 253,89 124,01 16,90 407,92 214,22 21,80 646,3 361,6
13,00 257,32 125,96 17,00 412,22 216,81 22,00 657,3 368,713,10 260,81 127,95 17,10 416,60 219,45 22,20 667,8 375,4
13,20 264,36 129,97 17,20 421,04 222,12 22,40 679,2 382,613,30 267,94 132,01 17,30 425,50 224,82 22,60 690,4 389,713,40 271,47 134,03 17,40 429,92 227,49 22,80 701,1 396,6
13,50 275,04 136,08 17,50 434,36 230,18 23,00 712,8 404,113,60 278,61 138,13 17,60 438,81 232,88 23,20 724,2 411,413,70 282,21 140,20 17,70 443,33 235,61 23,40 735,1 418,413,80 285,85 142,29 17,80 447,87 238,38 23,60 747,0 426,013,90 289,45 144,36 17,90 452,37 241,11 23,80 758,6 433,5
14,00 293,07 146,45 18,00 456,9 234,9 24,00 769,7 440,714,10 296,75 148,58 18,10 461,5 246,7 24,20 781,5 448,314,20 300,45 150,73 18,20 466,1 149,5 24,40 793,7 456,2
14,30 304,11 152,85 18,30 470,6 252,2 24,60 804,9 463,414,40 307,78 154,98 18,40 475,2 255,0 24,80 817,2 471,4
14,50 311,51 157,15 18,50 479,9 257,9 25,00 829,3 479,214,60 315,26 159,33 18,60 484,5 260,7 25,20 841,8 487,414,70 318,97 161,49 18,70 489,2 263,6 25,40 853,3 494,914,80 322,75 163,70 18,80 493,9 266,5 25,60 865,9 503,114,90 326,54 165,92 18,90 498,6 269,4 25,80 878,7 511,5
15,00 330,34 168,14 19,00 503,3 272,3 26,00 891,5 519,815,10 334,26 170,44 19,10 508,2 275,3 26,20 904,1 528,115,20 338,19 172,75 19,20 513,1 278,4 26,40 917,1 536,615,30 342,09 175,05 19,30 517,9 281,3 26,60 930,1 545,2
15,40 345,89 177,24 19,40 522,8 284,4 26,80 943,1 553,7
15,50 340,87 179,59 19,50 527,7 287,4 27,00 955,0 561,515,60 353,97 182,06 19,60 532,6 290,4 27,20 968,3 570,315,70 357,92 184,39 19,70 537,5 293,4 27,40 981,6 579,115,80 361,94 186,77 19,80 542,5 296,5 27,60 994,9 588,015,90 365,97 189,16 19,90 547,5 299,7 27,80 1008,4 596,9
16,00 370,02 191,56 20,00 552,4 287,4 28,00 1021,9 605,816,10 374,19 194,04 20,20 562,5 290,4 28,20 1035,5 614,816,20 378,37 196,53 20,40 572,7 293,4 28,40 1047,8 623,016,30 382,52 198,99 20,60 582,40 296,5 28,60 1061,6 632,216,40 386,68 201,47 20,80 593,3 299,7 28,80 1075,4 641,4
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4.5. Pontos de Fulgor e de Inflamao
O ponto de fulgor e o ponto de inflamao dos produtos lquidos de petrleo so
basicamente medidas da sua inflamabilidade. O ponto de fulgor a temperatura
mnima qual um lquido suficientemente vaporizado para criar uma mistura
vapor-ar que se inflamar se houver ignio.
Como o nome do teste indica a combusto a esta temperatura tem somente uma
curta durao (fulgor). O ponto de inflamao, entretanto, significa alguma coisa
mais. a mnima temperatura em que o vapor gerado em quantidade suficiente
para sustentar a combusto. Em qualquer caso, a combusto somente possvel
quando a relao do vapor de combustvel e de ar permanece entre certos limites.
Uma mistura que for demasiada pobre ou demasiada rica no queimar.
A prtica de testar o ponto de fulgor e o ponto de inflamao foi originariamente
aplicada ao querosene para indicar a sua potencialidade de risco de fogo. Desde
ento, o objetivo tem sido ampliado para incluir leos lubrificantes e outros produtos
de petrleo. Embora seja costume indicar o ponto de fulgor (e algumas vezes o
ponto de inflamao) nos dados de um leo lubrificante, estas propriedades no tm
o significado que parece ter.
Somente em circunstncias especiais estaria o leo lubrificante presente a algum
srio risco de incndio. Sendo estreitamente ligados s caractersticas de
vaporizao de um produto de petrleo, os pontos de fulgor e de inflamao do,
contudo uma indicao grosso modo da sua volatilidade e outras propriedades. O
ponto de inflamao de um leo lubrificante comum est to intimamente ligado ao
seu ponto de fulgor que geralmente omitido nos dados da anlise. Para os
produtos comerciais comuns, o ponto de inflamao encontra-se 50F (10C) acima
do ponto de fulgor. Os pontos de inflamao e de fulgor no devem ser confundidos
com a temperatura de combusto espontnea, que um assunto totalmente diverso.
A combusto espontnea envolve, no somente a volatilidade, como a temperatura
necessria para precipitar a reao qumica - combusto - sem o auxlio de uma
fonte externa de ignio. Embora seja de esperar que um produto de petrleo mais
voltil tenha um ponto de fulgor ou de inflamao mais baixo do que um menos
voltil, a sua temperatura ASTM de combusto espontnea geralmente mais alto.
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4.5.1. Aparelhagem
No teste de ponto de Fulgor, vaso aberto Cleveland, a amostra de leo est contida
numa cpsula de lato especificada com preciso a qual descansa sobre um disco
de metal. Sob o disco coloca-se uma fonte de calor e na cpsula um termmetro que
indica a temperatura da amostra. Uma pequena chama piloto de gs usada para
testar a inflamabilidade da mistura vapor-ar. O espao de tempo que a chama piloto
exposta, deve ser medido com um cronmetro.
A amostra deve ser aquecida conforme a prescrio, partindo de uma temperatura
de 100F (40C) ou mais, abaixo daquela do ponto de fulgor. A cada mltiplo de 5C
de aumento de temperatura a chama piloto passada por sobre a cpsula. O teste
para o ponto de fulgor completado quando a chama piloto produz uma inflamao
temporria na poro da amostra vaporizada.
O mesmo procedimento seguido para determinar o ponto de inflamao. Quando a
chama produzida pela mistura vapor-ar continua pelo menos por 5 segundos, o
ponto de inflamao foi atingido. Para cada teste, natural que os vapores devem
ter livre escapamento para evitar dissipao excessiva dos mesmos. Para melhor
preciso e consistncia dos resultados, o teste realizado usualmente em uma
cmara escura de modo que a ignio possa ser prontamente observada.
O teste em vaso aberto utilizado para derivados do petrleo que tenham Ponto de
Fulgor acima de 79C.
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Corte de umAparelho Cleveland
Amostra de leo
Vaso de Flash Cleveland
Chama de Teste
Ponto deFulgor e
Inflamao
Mtodo:Vaso Aberto Cleveland (VAC)
Termmetro
Cobertura de Asbesto
Chapa
Corte de umAparelho Cleveland
Amostra de leo
Vaso de Flash Cleveland
Chama de Teste
Ponto deFulgor e
Inflamao
Mtodo:Vaso Aberto Cleveland (VAC)
Termmetro
Cobertura de Asbesto
Chapa
Corte de umAparelho Cleveland
Amostra de leo
Vaso de Flash Cleveland
Chama de Teste
Ponto deFulgor e
Inflamao
Mtodo:Vaso Aberto Cleveland (VAC)
Termmetro
Cobertura de Asbesto
Chapa
Corte de umAparelho Cleveland
Amostra de leo
Vaso de Flash Cleveland
Chama de Teste
Ponto deFulgor e
Inflamao
Mtodo:Vaso Aberto Cleveland (VAC)
Termmetro
Cobertura de Asbesto
Chapa
Figura 12 - Mtodo Vaso aberto Cleveland.
4.5.2. Fornecimento dos Resultados
O ponto de inflamao fornecido como sendo a temperatura qual uma chama
persiste por 5 segundos ou mais.
4.5.3. Interpretao dos Resultados
Para apreciar o significado do ponto de fulgor e do ponto de inflamao fornecidos
pelo teste, deve-se levar em conta o que esse teste mediu. Deste modo,
necessrio compreender como uma mistura de combustvel e ar foi criada.
Para todos os fins, um lquido de petrleo, no queima nesse estado, mas, sim,
vaporizado primeiro. O vapor mistura-se com o oxignio do ar e, quando houver uma
concentrao suficiente de vapor, a mistura pode ser inflamada por uma fasca ou
por chama. A mistura s pode ser inflamada se a concentrao do vapor-
combustvel no ar for mais de 1% ou menos de cerca de 6% em volume. Uma
mistura confinada contendo mais do que 6% em volume de vapor-combustvel, corre
o risco de explodir somente se ele receber ar suficiente para trazer o vapor ao limite
de explosividade.
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Quando se deseja obter Ponto de Fulgor/ Inflamao de combustveis ou resultados
mais precisos em lubrificantes, usa-se a aparelhagem de vaso fechado.Os dois equipamentos usados so o Pensky-Martens e o TAG.
A significao do ponto de fulgor e do ponto de inflamao se contradiz na
disparidade que existe nas caractersticas de volatilidade dos diferentes lquidos de
petrleo.
Constantemente, entre os leos lubrificantes de viscosidade semelhantes, h
variaes apreciveis na volatilidade e, por conseguinte, nos pontos de fulgor e de
inflamao. Em geral, contudo, as temperaturas de armazenagem e manuseamento
dos leos lubrificantes so bastante baixas para evitar qualquer possibilidade de
incndio. Entre as excees desta situao esto produtos tais como os leos de
tmpera e de revenir, que entram em contato direto com metais alta temperatura.
Os leos transferidores de calor, usados para aquecimento ou resfriamento, podem
tambm atingir altas temperaturas nos limites do ponto de fulgor e de inflamao. Da
mesma forma, ao se avaliar um leo para trens de laminao de chapas a quente
que saem dos fornos de recozimento, o risco de incndio deve ser levado em
considerao. Em muitos destes casos, contudo, a temperatura de auto-ignio da
maior significao.
temperatura de auto-ignio, como determinado pelo teste, o incndio no
simplesmente uma possibilidade - ele pode realmente ocorrer espontaneamente, isto
, sem ignio de qualquer fonte externa.
Uma vez que os pontos de fulgor e de inflamao esto relacionados com avolatilidade, eles oferecem uma indicao aproximada da tendncia dos leos
lubrificantes evaporarem em servio. Est patente que menores pontos de fulgor e
de inflamao implicam em uma maior oportunidade de perdas por evaporao. A
relao entre os resultados do teste e a volatilidade, contudo, no deve ser
conclusiva. A comparao distorcida por vrios fatores adicionais, o mais
importante dos quais , provavelmente, a maneira como o leo produzido.
A relao entre os pontos de fulgor e de inflamao, de um lado, e a volatilidade, dooutro , alm disso, distorcida por diferenas do tipo de leo. Para uma dada
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viscosidade, um leo parafnico revela pontos de fulgor e de inflamao mais altos
do que para outros tipos e pode ser reconhecido pelo resultado do teste.Os leos parafnicos podem ser tambm indicados por um alto ndice de viscosidade
e por um alto ponto de fluidez.
Os pontos de fulgor e de inflamao so talvez os de maior significao na avaliao
de leos usados. Se um leo sofre um aumento dos pontos de fulgor e de
inflamao durante o servio, isso indica perda por evaporao. Os componentes
mais volteis foram vaporizados deixando os menos volteis no restante. Da mesma
forma, o aumento de viscosidade pode alterar as propriedades lubrificantes; o leono mais se prestar aplicao pretendida.
Se, por outro lado, os pontos de fulgor e de inflamao caem em servio, haver
suspeita de contaminao. Isto pode ocorrer com os leos para motores que so
diludos pelo combustvel no queimado. A passagem da gasolina ou combustveis
pesados para o crter reduz a viscosidade do leo e os mancais e outras partes
mveis podem ser danificadas pela excessiva fluidez do lubrificante. Estes
combustveis, sendo mais volteis do que o leo lubrificante, rebaixa os pontos de
fulgor e de inflamao da mistura.
Assim sendo a determinao do ponto de fulgor ou de inflamao em leos usados
constitui um mtodo simples de indicar a presena de diluio com o combustvel
mais voltil. Ambos tm como caracterstica, manter a amostra em um recipiente
fechado, limitando ao mximo a sada de gases volteis antes do teste. Isto garante
uma maior preciso nos resultados.
importante notar que combustveis no tem Ponto de Fulgor e Ponto de
Inflamao. O resultado do teste, sempre realizado em vaso fechado, um nico, j
que o Ponto de Fulgor e Ponto de Inflamao se confundem neste caso.
A seguir (tabela 7) alguns exemplos de Ponto de Fulgor, vaso aberto, de alguns
leos lubrificantes, segundo um determinado fabricante.
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Tabela 8
Aplicao Ponto de FulgorMotor diesel martimo 240CEngrenagens 220CMotor a gasolina 205CSistemas hidrulicos 200CCompressores de refrigerao 218CUsinagem de Metais 165C
4.6. Pontos de Nvoa e de Fluidez (ASTM D 97)
Muitas vezes necessrio conhecer como um leo de petrleo se comporta ao seresfriar, antes de perder as suas caractersticas de fludo. Esta informao pode ter
considervel importncia, pois varia largamente a este respeito entre leos
diferentes - ainda que tenham a mesma viscosidade.
Se um leo lubrificante resfriado suficientemente, ele atinge num dado momento,
uma temperatura qual ele no mais fluir, mesmo sob a influncia da gravidade.
Esta condio pode ser provocada tanto pelo espessamento do leo, o que sempre
acontece quando a temperatura reduzida, como pela cristalizao de matria
parafnica que ele possa conter e que restringe o fluxo das pores ainda fluidas.
Para muitas aplicaes, um leo que no tenha condies de fluir por si prprio
baixatemperatura qual um leo em repouso pode ser despejado do seu recipiente
d uma idia de quanto ele pode ser resfriado sem perigo de distrbios.
Quando certos leos so resfriados, os cristais de parafina comeam a se formar
antes que o ponto de fluidez seja atingido. Esta formao cristalina d ao leo uma
aparncia turva, ou melhor, nebulosa e a temperatura em que essa nvoa comea a
se formar conhecida como ponto de nvoa, pode-se admitir que o leo
relativamente livre de componentes parafnicos.
O comportamento de um leo a baixas temperaturas depende do tipo do cru do qual
ele foi refinado, o mtodo de refinao e a presena de aditivos. Os leos bsicos
parafnicos contm componentes parafnicos que ficam completamente em soluo
na temperatura ordinria. Quando a temperatura cai, entretanto, estes componentes
parafnicos comeam a se cristalizar e ficam completamente cristalizados a uma
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temperatura ligeiramente abaixo do ponto de fluidez. A esta ltima temperatura, o
leo em repouso geralmente no fluir sob a influncia da gravidade.A cristalizao dos componentes parafnicos no significa que o leo est realmente
solidificado; seu fluxo impedido pela estrutura cristalina. Se esta estrutura for
rompida pela agitao; o leo continuar a fluir at que a temperatura atinja uns
graus abaixo do ponto de fluidez.
Um leo predominantemente naftnico, por outro lado, reage de maneira diferente.
Alm de ter um teor comparativamente mais baixo de componentes parafnicos, um
leo naftnico torna-se mais espesso quando resfriado do que um leo parafnicode viscosidade semelhante.
Por este motivo, seu ponto de fluidez pode ser determinado pelo congelamento real
de todo o leo, em vez de o ser pela formao de cristais de parafina. Em tal caso, a
agitao tem pouca influncia sobre a fluidez a menos que ela provoque elevao
de temperatura.
O ponto de fluidez de um leo parafnico pode ser substancialmente baixado pelo
processo de refinao que remova os componentes parafnicos. Para muitos leos
lubrificantes, contudo, estes componentes importam em vantagens para o ndice de
viscosidade e estabilidade oxidao. O bom desempenho de um leo, geralmente,
que estabelece o limite alm do qual a remoo desses componentes no
aconselhvel.
No obstante, possvel baixar o ponto de fluidez de um leo parafnico pela
introduo de um aditivo depressante do ponto de fluidez. Tal aditivo aparentemente
impede o agrupamento dos cristais entre si de modo a, oferecer menos restries s
pores fluidas do leo. Contudo, necessrio notar bem que um aditivo
depressante do ponto de fluidez teria pouca ou nenhuma ao sobre um leo
naftnico.
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4.6.1. Aparelhamento
A amostra de leo est contida num frasco de vidro com suporte metlico para
manej-lo. A boca do frasco fechada com uma rolha, atravs da qual introduzido
um termmetro para indicar a temperatura, controlada por banhos quentes e frios,
nos quais o frasco pode ser parcialmente imerso (figura 13).
Ponto deFluidez e de
Nvoa
Ponto de Nvoa
Incio da Cristalizao
Ponto de Fluidez
Superfcie Imvel por5 segundos
Resfriamento
Posio doTermmetro p/Ponto de Fluidez
Posio doTermmetro p/Ponto de Nvoa
Ponto deFluidez e de
Nvoa
Ponto de Nvoa
Incio da Cristalizao
Ponto de Fluidez
Superfcie Imvel por5 segundos
Resfriamento
Posio doTermmetro p/Ponto de Fluidez
Posio doTermmetro p/Ponto de Nvoa
Figura 13 - Ponto de fluidez e de nvoa.
4.6.2. Procedimento
Devido semelhana dos testes muitas vezes conveniente determinar o ponto de
fluidez diretamente aps os testes de ponto de nvoa. Para determinar o ponto de
nvoa, a amostra resfriada a uma temperatura de pelo menos 25F
(aproximadamente 16C) acima do ponto de nvoa previsto. De vez em quando,
observando sempre o mesmo nmero de graus Fahrenheit de queda de
temperatura, examina-se a amostra procurando-se a nvoa dentro dela e o teste
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concludo quando aparece. ( caracterstico dos leos naftnicos eventualmente
solidificarem sem passar pela fase do ponto de nvoa).Para o teste de ponto de fluidez, a amostra tem de ser novamente aquecida a uma
temperatura especificada, antes de ser resfriada. O ponto de fluidez de um leo
pode ser destorcido pela temperatura histrica, bem como pela agitao, e os
processos padres de aquecimento e de resfriamento devem ser observados para
assegurar um teste de eficientes resultados.
O leo aquecido resfriado em mltiplos de 5F (aprox. 2,2C). De vez em quando,
o frasco removido do banho e inclinado por no mais de trs segundos. Esteprocesso continuado at que o leo cesse de mostrar movimento, quando o frasco
for inclinado.
4.6.3. Fornecimento dos Resultados
O ponto de nvoa indicado temperatura na qual a nvoa aparece. O ponto de
fluidez fornecido como a temperatura de 5F (aprox. 2,2C), acima daquela em queo leo no muda de posio, quando o frasco for inclinado.
4.6.4. Interpretao dos Resultados
O ponto de fluidez de um leo est ligado sua habilidade de iniciar a lubrificao,
quando uma mquina fria posta em funcionamento. A agitao, pela bomba,
romper a estrutura cristalina, que possa se haver formado, se o leo no estrealmente congelado e, em conseqncia, a fluidez restaurada. Entretanto, o leo
usualmente alimenta a bomba se a temperatura estiver abaixo do seu ponto de
fluidez. Motores de carros e muitas mquinas que esto paradas e do a partida sob
condies de baixa temperatura, requerem um leo que flua prontamente, mesmo
frio.
O que se aplica principalmente aos sistemas de lubrificao em circuito, aplica-se
igualmente aos lubrificadores por gravidade e aos sistemas hidrulicos. Um leo de
baixo ponto de fluidez ajuda a manter completa lubrificao, quando o equipamento
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O mtodo de determinao, em laboratrio, consiste em queimar uma determinada
quantidade de - amostra em uma cpsula de porcelana. Inicia-se com umaquecimento brando at que o leo se inflame; retira-se a chama e deixa-se queimar
at o final da fase lquida; calcina-se, em chama forte ou em mufla (755C) at o
peso constante.
Obtm-se assim as Cinza Simples ou Cinza Oxidada. Se, se desejar obter Cinza
Sulfatada, umedece-se o resduo carbonceo com cido sulfrico, antes de
calcinao, evapora-se o excesso de cido em fogo brando e calcina-se at peso
constante (800C).Para leos com aditivos de base metlica, faz-se sempre a cinza sulfatada, que de
maior preciso, por impedir a volatilizao parcial do metal, durante a calcinao.
O ensaio executado para, como se disse acima, determinar se um lubrificante
possui aditivo ou est contaminado por impurezas de base metlica. Se for
necessrio faz-se uma anlise qumica ou espectrogrfica para se conhecer a
natureza e a quantidade dos metais presentes. Um leo mineral puro poder
apresentar no mximo 0,01 % de cinza.
O clculo para a determinao da cinza sulfatada, que o mtodo mais
representativo feito atravs da frmula:
Cinza Sulfatada, % = Ww
x 100
Sendo:
w = gramas de cinza
W = gramas de amostra
4.8. Corroso em Lmina de Cobre
A umidade presente no leo ou condensada da atmosfera pod