Desvendando a Análise de Óleo

A análise de óleo é um assunto delicado para algumas pessoas. Já estive em lugares onde ler um relatório de análise de óleo era visto da mesma forma que ler folhas de chá; outros lugares tratam a análise de óleo como uma religião. A verdadeira natureza da análise de óleo está em algum lugar no meio. É uma das muitas ferramentas com as quais os profissionais de confiabilidade devem estar familiarizados, pois é projetada para ser uma janela para entender como nossos equipamentos estão se desgastando, que tipo de substâncias estão entrando em nossos equipamentos e se alguma das contaminações detectadas está prejudicando a máquina ou o óleo.

Muitos dos lugares que visito estão realizando algum tipo de análise de óleo, ou pelo menos tentando. Muitas vezes descubro que amostras estão sendo retiradas dos equipamentos e enviadas para análise, mas nada está sendo feito com os resultados. Uma visita recente a um local revelou que apenas um equipamento estava tendo amostras de óleo coletadas, mas ninguém sabia quem estava coletando a amostra, de onde a amostra foi retirada, quem estava recebendo os resultados ou qualquer outra informação. É difícil dizer que você está realizando análise de óleo se não sabe quem está fazendo isso ou como está sendo feito. Talvez seja hora de desvendar um pouco a análise de óleo.

Primeiro as coisas mais básicas: antes de podermos pensar no que queremos aprender com nosso óleo, precisamos descobrir como nosso óleo deve se parecer. Portanto, quando o óleo chegar ao local, certifique-se de coletar uma amostra e fazer alguns testes. Como não sabemos necessariamente que tipo de informações estaremos procurando no futuro, é uma boa ideia realizar alguns testes diferentes. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e a espectroscopia elemental são ótimos pontos de partida. Os resultados desses dois testes irão prepará-lo para o sucesso posteriormente, quando você estiver tentando entender o que está acontecendo em seu equipamento.

Agora que temos essa amostra inicial, também conhecida como nossa amostra “baseline” (referência), podemos analisar o que queremos aprender com nosso óleo. Existem três categorias principais que as pessoas geralmente pensam quando se trata de análise de óleo:

1. A condição do óleo.
2. As contaminações no óleo.
3. O desgaste ocorrendo na máquina.

Saber se você precisa saber todas essas informações do seu óleo é uma pergunta um tanto complicada. Digamos que você tenha uma caixa de engrenagens muito pequena que contém apenas cerca de um litro de óleo. A análise de óleo pode ou não ser justificada para essa caixa de engrenagens; tudo depende de quão crítica essa pequena caixa de engrenagens é para as operações. Se essa caixa de engrenagens puder parar toda a instalação ao falhar, provavelmente é uma boa ideia fazer alguma análise nela. Para fins de argumentação, vamos supor que essa caixa de engrenagens tenha o poder de parar todo o local se ela falhar.

Então, que tipo de análise de óleo devemos fazer nele?

Bem, o volume de óleo não é grande, então o custo de uma troca de óleo não deve ser muito alto. Isso significa que informações sobre a condição do óleo podem não ser uma alta prioridade para nós.

E os contaminantes?

Certamente, as partículas sólidas seriam de interesse. São essas que causam muito desgaste mecânico com abrasão tridimensional. Algo tão rotineiro quanto a contagem de partículas seria uma boa ideia, mesmo com esse pequeno volume de lubrificante.

Condição da máquina?

Absolutamente! A condição da máquina seria a principal razão para realizar a análise de óleo nessa caixa de engrenagens. Mesmo que você não se importe com a condição do óleo ou tenha poucos pensamentos sobre as contaminações que estão entrando nele; se essa caixa de engrenagens puder parar todo o local, você definitivamente quer saber que tipo de desgaste está ocorrendo dentro dela (sem mencionar o quanto de desgaste).

Agora que sabemos o tipo de informações que queremos obter, que testes devemos realizar? Como queremos saber mais sobre o desgaste dos componentes da máquina, precisamos procurar do que esses componentes são feitos. Em primeiro lugar, a densidade de ferrosos nos dirá a concentração de metais ferrosos. Isso é um recurso excelente, já que os componentes são tipicamente feitos com esses metais.

Um passo adiante é a ferrografia analítica. A ferrografia analítica pode ser feita em laboratório, com um técnico examinando as partículas reais de metal de desgaste. Esses técnicos são altamente treinados e podem oferecer insights sobre que tipo de desgaste está ocorrendo – uma ferramenta extremamente útil para descobrir como está a saúde da máquina.

Por último, mas não menos importante, temos a espectroscopia elemental. Ao contrário do FTIR (que procura compostos), a espectroscopia elemental procura elementos (ou blocos de construção). Isso pode ser uma ferramenta fantástica, especialmente se você estiver familiarizado com os tipos de metais presentes em seus equipamentos, principalmente nos componentes específicos (como o material do rolamento, se houver materiais de metal branco). Se eu sei que uma determinada caixa de engrenagens é de rosca sem-fim e vejo sinais de cobre, chumbo ou bronze no meu relatório de análise elemental, sei de onde esses elementos estão vindo. Isso vai ajudar a identificar quanto desgaste ocorreu.

Agora vamos falar de um grande reservatório hidráulico. Esse sistema não é crítico para a missão; não haverá falhas catastróficas se esse sistema parar, mas o sistema contém uma grande quantidade de fluido de alto valor. Meu foco muda um pouco: agora não estou mais tão interessado nos metais de desgaste quanto na saúde do óleo. Quero dizer, se custa milhares de dólares apenas para trocar o óleo desse sistema, devo tentar obter o máximo de vida útil desse óleo. Então, que informações queremos desse sistema?

Como nos preocupa o fluido, precisamos analisar as propriedades físicas e químicas do óleo. Precisamos nos perguntar:

Qual é a propriedade mais importante de um fluido hidráulico?

A viscosidade do fluido. Como o fluido está realizando o trabalho, precisamos ter certeza de que a viscosidade está correta.

Quais são algumas das coisas que influenciam a viscosidade?

O número ácido/base influencia a viscosidade, então é uma boa ideia acompanhar esses valores. A oxidação também influencia a viscosidade; é aí que o FTIR é útil.

Que outras coisas desejáveis existem no óleo?

Nossos aditivos. Esses normalmente aparecem no FTIR ou na espectroscopia elemental. É bom que tenhamos pensado adiante e obtido essa referência do óleo quando ele chegou, certo?

E quanto a todos os fatores externos? Sabemos sobre os resíduos gerados dentro da máquina pelo trabalho que ela faz. Sabemos sobre a saúde do lubrificante, as propriedades químicas e físicas. A única coisa em que não falamos muito é sobre as coisas que entram no óleo/equipamento que não colocamos lá de propósito: os contaminantes.

Os contaminantes afetarão tanto o óleo quanto o equipamento, e nenhum deles de forma positiva. Portanto, precisamos analisar que tipos de contaminantes estão sendo introduzidos em nossos equipamentos/lubrificantes.

Esse equipamento permite entrada de ar pelo espaço livre (o nível do óleo flutua dependendo do movimento do cilindro ou das condições de operação)? Se permitir, pelo menos precisamos analisar partículas e provavelmente umidade também. Quanto mais limpo e seco o óleo, mais tempo ele durará e teremos uma probabilidade menor de falhas prematuras. A contagem de partículas e os níveis de umidade são importantes e podem ser facilmente detectados e incluídos nos testes de FTIR e espectroscopia elemental. (Sério, esses dois testes são fundamentais na análise de óleo por um motivo.)

Talvez você queira fazer testes práticos para detectar contaminantes, e esteja tentando ir além. O teste de mancha é um conceito bastante simples e permite que você mesmo examine os contaminantes para ver exatamente o que está acontecendo.

Agora, se você estiver olhando para óleos de motor, pode ter uma preocupação um pouco diferente, especialmente com equipamentos mais antigos que podem ter um pouco de desgaste, mas muita vida útil pela frente. Normalmente, uma das maiores preocupações é a passagem de gases ou a entrada de um pouco de combustível no óleo. Isso normalmente se manifestaria como uma mudança de viscosidade ou uma mudança no aroma. Algo que pode ser um pouco mais preocupante é o ponto de fulgor. Dependendo da aplicação, isso também pode ser uma preocupação de segurança.

Lembre-se de que esta não é uma lista exaustiva de testes disponíveis, mas sim uma introdução e uma explicação do motivo pelo qual um teste pode ser mais relevante para a sua situação. O que você deve realmente levar em consideração é a resposta para esta pergunta: “O que eu quero aprender e o que é importante para esta peça de equipamento?”