Oxidação: por que um óleo bom se torna ruim?

A oxidação pode ser descrita como a degradação de um óleo bom que se tornou ruim. O que antes era um lubrificante estável agora é apenas lama e verniz causando estragos no sistema do seu equipamento. Como isso acontece?

Aquelas verdades que sua mãe dizia sobre andar com pessoas erradas, que era ruim para você, também se aplica aos seus lubrificantes. Condições ruins podem ter efeitos devastadores sobre a qualidade e a vida de um lubrificante. Para manter seu lubrificante em condições ideais, as inadequações devem ser identificadas e devem ser tomadas medidas para evitar que essas condições tornem o ambiente inóspito aos lubrificantes, que são produtos vulneráveis.

A maioria dos lubrificantes não sintéticos é composta de dois componentes: óleo mineral e aditivos. O óleo é um grupo de moléculas feitas de átomos de hidrogênio e carbono. Esses átomos têm uma atração positiva um para o outro, conectando-se por um método chamado de ligação. Se a quantidade certa de hidrogênio e carbono estiver disponível, diz-se que as moléculas estão saturadas. Isto significa que elas são estáveis e não tentarão reagir com outros elementos potencialmente ruins.

O problema surge quando alguns átomos de hidrogênio não estão presentes. A molécula se torna insaturada e é bastante reativa. Isto pode ser o começo do fim para o óleo lubrificante.

Oxigênio

As condições ruins vem de uma fonte improvável: o oxigênio. O oxigênio é o terceiro elemento mais abundante na Terra. Ele está no ar que respiramos e na água que bebemos, assim como em inúmeras outras substâncias. O oxigênio como elemento é, na verdade, dois átomos que se unem e, geralmente, não são uma grande fonte de problemas.

Se, entretanto, esses átomos se separam, eles vão em busca de outro elemento com o qual se ligar e produzir uma reação. Esta separação do elemento de oxigênio é causada por um aumento de energia. O átomo de oxigênio separado encontra um hidrocarboneto insaturado, eles se ligam, e a reação é devastadora. São criados ácidos que atacam o óleo, resultando em oxidação. O ar é a principal fonte de oxigênio necessária para que o óleo bom se deteriore.

Calor

A energia necessária para separar os átomos de oxigênio e até mesmo os hidrocarbonetos, vem sob a forma de calor. O calor pode originar-se de uma infinidade de fontes, incluindo o processo mecânico, o ambiente externo, a fricção etc.

Para que o elemento oxigênio se separe, apenas uma pequena quantidade de energia é necessária (aproximadamente 495 kilojoules). Isto equivale a 120 calorias, o que é aproximadamente a mesma quantidade que uma meia fatia de bolo de aniversário. Os hidrocarbonetos são um pouco piores e requerem menos energia. Qualquer aumento de calor cria um ambiente volátil, aumentando o potencial de oxidação e formação de verniz.

Outras Condições Adversas

Outras condições também podem afetar a vida útil de um lubrificante. Por exemplo, a água pode impedir a vida útil do lubrificante. Entretanto, isso geralmente é conseguido através de aditivos degradantes que tentam impedir a oxidação. A água requer muita energia para se desfazer, de modo que a disponibilidade de oxigênio é limitada. Além disso, os metais podem reagir com óleos minerais, causando lodo. Os fluidos de processo também podem ser prejudiciais. Os ácidos do processo podem levar a uma grande destruição. A luz ultravioleta é outra fonte de energia que pode resultar na degradação do óleo.

Controlando a Oxidação

Prevenir o lubrificante de oxidação requer a minimização da disponibilidade de ar e o controle do calor. É importante lembrar que o calor por si só não levará à oxidação. Ele só acelera o processo de reação entre dois elementos instáveis. Como a redução ou controle do calor pode ser difícil de conseguir, controlar a disponibilidade de ar é uma opção melhor. A seguir estão algumas ações para controlar melhor o ar e o calor em seus sistemas.

Controle de Ar

Em sistemas de lubrificação circular, garanta que os encaixes e conexões estejam apertados. O ar pode ser sugado para dentro do lubrificante através de conexões soltas. Uma vez dentro, há muita agitação para permitir que o oxigênio e os hidrocarbonetos reajam. Além disso, mantenha suas vedações de rolamentos em boa condição. O ar pode infiltrar-se através de vedações defeituosas, permitindo que o oxigênio e os hidrocarbonetos reajam e formem agentes oxidantes.

Em sistemas de reservatório, mantenha uma pressão positiva. O uso de um gás inerte como o nitrogênio impede que o ar entre no sistema. Por fim, considere a névoa de óleo. Embora a névoa de óleo seja principalmente ar, as temperaturas são baixas o suficiente para evitar que os átomos de oxigênio se separem. Esta também fornece pressão positiva para manter os contaminantes externos em um nível mínimo.

78% dos profissionais de lubrificação dizem que produtos de degradação do óleo como oxidação e verniz causaram problemas para as máquinas de suas instalações, com base em uma pesquisa recente no MachineryLubrication.com

Controle de temperatura

Usar sempre o grau de viscosidade correto. Lubrificantes de baixa viscosidade permitem o contato metal com metal, o que gera atrito e resulta em excesso de energia a partir do calor produzido. Uma alta viscosidade pode causar fricção interna e levar a problemas semelhantes. Seu fornecedor de lubrificantes e equipamentos pode ajudá-lo a determinar a viscosidade correta para sua aplicação.

A vibração do equipamento também deve ser mantida em um nível mínimo. O excesso de vibração pode ocorrer por uma infinidade de razões e causar aumento do contato de metal com metal e do calor. Além disso, tente restringir o calor externo sempre que possível. Use ventiladores, exaustores ou algum tipo de proteção para inibir o calor absorvido do ambiente. Considere adicionar resfriadores para reduzir o acúmulo de calor no lubrificante.

Evite Condições Adversas

Como se evita que um óleo bom se torne deteriore? Analise seus sistemas de lubrificantes, procurando passagens de entrada de ar. Sempre que possível, remova esses pontos de entrada. Encontre as fontes de calor e desenvolva métodos para reduzir ou controlar essa energia.

Os lubrificantes podem ter longas vidas úteis livres de oxidação. Equipamentos otimizados desta forma proporcionarão altos índices de produção e tempo mínimo de inatividade. Basta ficar longe dessas condições adversas.

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Por Noria Corporation. Traduzido pela equipe técnica da Noria Brasil.