Existe “lixa líquida” na sua máquina?

Certos temas merecem ênfase e devem ser revisados frequentemente. O controle de contaminação é um desses temas. As partículas são como um vírus, invisíveis a olho nu, mas com um impacto poderoso. As partículas mais destrutivas têm tipicamente menos de dez mícrons de tamanho (para comparação, um milésimo de polegada é aproximadamente 25 mícrons).

O tamanho microscópico dessas partículas destrutivas torna difícil medir e contabilizar. Com o tempo, elas continuam se acumulando no óleo. Mesmo em concentrações relativamente altas, sua presença pode permanecer oculta e indetectável ao toque. Isso explica por que elas são frequentemente chamadas de “cavaleiros fantasmas“.

Imagine lixa ultrafina de 1000 grit. O tamanho das partículas abrasivas ligadas ao papel varia de 6,8 a 9,3 mícrons de diâmetro. Lubrificantes com altas concentrações de partículas suspensas nesse intervalo de tamanho formam efetivamente um meio com potencial para causar consideráveis danos à máquina.

Comparadas a partículas maiores, as partículas pequenas do tamanho de silte escapam facilmente até mesmo dos filtros mais finos, e as partículas maiores frequentemente são rapidamente esmagadas em muitas partículas menores (cominuição). À medida que os eixos giram ou deslizam contra superfícies opostas (rolamentos, vedações, engrenagens, pistões, came), ocorrem escavações microscópicas (depressões, sulcos, marcas de arranhões), produzindo ainda mais partículas. Com o tempo, a concentração dessas pequenas partículas forma um meio que é funcionalmente equivalente a uma lixa líquida.

Pense em uma lixadeira de cinta. Mesmo equipada com uma lixa fina de 1000 grit, ela pode polir grandes quantidades de metal em pouco tempo. Agora, imagine um eixo carregado pesadamente girando em alta velocidade contra um mancal lubrificado com óleo contaminado. É a mesma situação, e o eixo e o mancal são polidos. Isso é chamado de abrasão de três corpos.

As causas da lixa líquida

Quanto menores forem as partículas presentes em seu óleo, mais evasivas elas se tornam. Elas são difíceis de serem extraídas por filtração e centrifugação, e têm uma velocidade muito lenta para se depositar em tanques e reservatórios, se é que chegam a se depositar. Partículas pequenas permanecem facilmente suspensas devido ao movimento turbulento do óleo.

Todos sabemos que as partículas geram mais partículas. O número de novas partículas geradas a partir de uma única partícula de entrada depende de diversos fatores, incluindo:

• Tipo de máquina
• Filtragem
• Decantação
• Número de zonas de atrito
• Folgas de trabalho
• Velocidades de operação

Basicamente, isso se relaciona com a quantidade de arranhões e indentações que uma partícula pode fazer antes de ser pulverizada, assentada no fundo do tanque ou removida por um filtro ou troca de óleo. Se as partículas que ingressam atingirem os filtros rapidamente, haverá menos danos e menos partículas de desgaste novas serão produzidas. Por outro lado, se não houver filtragem ou a filtragem for inadequada, isso leva a um maior tempo de residência das partículas no fluido e, portanto, a maiores danos e produção de detritos de desgaste.

Uma partícula média de sujeira que ingressa no óleo pode gerar entre cinco e 20 novas partículas (partículas secundárias). Algumas dessas partículas podem gerar ainda mais partículas (partículas terciárias). A situação é auto-propagadora. Além disso, uma única marca de arranhão de uma partícula de sujeira pode produzir uma partícula de desgaste em formato de espiral grande o suficiente para se fragmentar em cinco ou mais segmentos de partículas.

Por que as Partículas Pequenas São Importantes

A partícula mais destrutiva em nossos lubrificantes pode ser caracterizada pelas seguintes características e propriedades:

• Partículas de tamanho aproximadamente equivalente ao diâmetro das folgas de trabalho das zonas de atrito (deslizamento ou rolamento) das nossas máquinas – geralmente com menos de dez mícrons.
• São mais duras do que as superfícies das nossas máquinas. Partículas de areia e poeira ambiente podem riscar uma lâmina de serra. Partículas grandes são mais friáveis (quebráveis) do que as pequenas.
• Permanecerão facilmente em suspensão devido ao seu tamanho reduzido, ao movimento turbulento do fluido e à falta de filtração adequada.
• Possuem bordas angulares afiadas devido à cominuição.
• São suficientemente pequenas para passar pelos selos e entrar nos espaços de respiro das caixas e reservatórios.
• São suficientemente pequenas para serem sugadas para dentro dos tambores e contentores de óleo por sifonagem térmica.
• São suficientemente pequenas para acumular grandes quantidades de área de superfície interfacial em contato com o óleo e seus aditivos.

Todas essas características contribuem coletivamente para a ação abrasiva semelhante à lixa líquida.

Resolvendo o Problema da Lixa Líquida

Para resolver o problema da lixa líquida, o primeiro passo é evitar que a contaminação entre no óleo. A exclusão é muito mais econômica do que a remoção, com uma vantagem de pelo menos dez vezes.

A exclusão significa abordar o problema na fonte. Faça um inventário das fontes de ingresso de contaminantes. Para muitas máquinas, a inalação de contaminantes presentes no ar para o espaço livre de tambores, recipientes e reservatórios é a principal fonte. A convecção forçada do ar por sifonamento térmico, correntes de ar geradas pela própria máquina (por exemplo, movimentação de engrenagens, fluxo cíclico de retorno de óleo) e variações cíclicas no nível de óleo do tanque (movimento do cilindro hidráulico) podem agravar a entrada de contaminantes.

O ar geralmente entra através de:

• Válvulas de ventilação e respiros;
• Vedações de eixo;
• Escotilhas não seladas e tampas de limpeza;
• Outras aberturas desprotegidas na máquina.

Recipientes de transferência sujos, mangueiras e funis também são fontes comuns de contaminação por partículas. Durante o armazenamento, o ar ambiente carregado de sujeira e umidade passa pelas tampas dos tambores e contentores. De fato, o óleo novo é uma importante fonte de contaminação por “papel de lixa líquido”.

Os custos de exclusão de contaminantes estão relacionados tanto ao hardware adaptado quanto às táticas de manutenção de rotina para bloquear a entrada de contaminantes. Esses custos incluem itens como:

• Filtração de carrinhos de transferência;
• Respiradores adequados em máquinas e recipientes de armazenamento de lubrificantes;
• Melhoria das vedações (como labirintos);
• Fechamentos do sistema mais eficientes;
• Maior conscientização e cuidado durante inspeções internas e substituições de peças (educação e melhores procedimentos/ferramentas);
• Limpeza regular da parte externa das máquinas.

Deve-se permitir que as máquinas falhem completamente?

Considere o seguinte – você desenvolve um plano inteligente para controlar o desgaste de abrasão líquida, incluindo medidas de exclusão e remoção. Você estudou cuidadosamente e projetou a solução ótima. Existem custos envolvidos, mas como de costume, é uma questão de “pagar agora ou pagar muito mais depois”. No entanto, a administração e os contadores de custos estão céticos e pediram um estudo de justificação financeira. Essa não é sua especialidade, então você descarta a ideia. As coisas voltam ao ritmo normal dos negócios.

Pergunte a si mesmo, quando foi solicitado um estudo financeiro para obter fundos para reparar uma máquina com falha, especialmente quando a produção da planta estava paralisada? Infelizmente, já ouvi profissionais de manutenção dizerem que desistiram de propor medidas proativas à administração – eles afirmam que é mais fácil deixar as máquinas falharem.

Isso é como dizer que é mais fácil esperar até ter um ataque cardíaco em vez de fazer mudanças proativas no estilo de vida necessárias para evitar doenças cardíacas. Essas diferenças muitas vezes estão profundamente enraizadas na cultura de gestão e nos negócios. Sua organização é composta por pessoas focadas apenas no presente ou por aquelas que planejam e se preparam para o futuro?

Por outro lado, um número crescente de empresas é liderado por gestores que entendem a importância dessas questões. Grande parte disso foi impulsionada pelo crescente número de histórias de sucesso documentadas de organizações e líderes de programas que defenderam a mudança e relataram felizes os resultados alcançados. Eles não precisaram ser convencidos, mas sim tomaram a iniciativa e colheram os benefícios.