A análise de óleo é uma poderosa ferramenta de manutenção preditiva de máquinas, tanto para quem faz a gestão de frotas (agrícola, transporte, florestal, marítima etc.) quanto para a indústria. Através desta prática é possível antever falhas críticas, prolongar o tempo da troca do inventário de óleo, identificar componentes com desgaste prematuro, entre outras vantagens.
No caso de controle de frotas, a diluição por combustíveis pode trazer problemas severos ao funcionamento dos motores, se não for detectada e sanada a tempo. O aparecimento de combustíveis misturados ao óleo lubrificante é devido a vazamentos internos, que podem ocorrer por falhas em vedações. Isso é comum encontrar, por exemplo, em máquinas ou motores operando a baixas temperaturas, associada à ociosidade por longo período [1, 2].
Em princípio, uma pequena quantidade de contaminação de combustível pode não trazer grandes problemas, se considerar-se que, durante a operação, a máquina atinja uma temperatura alta o suficiente para provocar a sua evaporação. O problema maior é quando a contaminação é severa e a temperatura de operação é ou está baixa, agravando-se quando também há contaminação com água. Nestes casos, além do risco que o afinamento do óleo pode trazer à lubrificação das partes móveis, o combustível pode combinar-se com a água, causando a precipitação de aditivos importantes para a proteção do sistema em questão [1].
Como realizar a identificação da contaminação?
Há duas maneiras rápidas de verificar este tipo de contaminação: analisando o ponto de fulgor do lubrificante, ou medindo a sua densidade.
O ponto de fulgor é descrito como a menor temperatura na qual uma mistura inflamável é obtida, sem que, contudo, a fagulha seja suficiente para sustentar a chama.
Existem diversas técnicas para sua determinação, dependendo das características do fluido a ser analisado (viscosidade, temperatura de fulgor etc.). No entanto, em todos os métodos a análise consiste no aquecimento gradual da amostra, e exposição a uma fonte de ignição em intervalos regulares de 1 a 3°C, dependendo do método. O ponto de fulgor pode ser detectado tanto visualmente em equipamentos manuais, quanto através de uma diferença abrupta de temperatura ou pressão no espaço de vapor entre a tampa e o vaso de amostra, no caso de sistemas automáticos.
Devido à grande diferença entre os pontos de fulgor do diesel (40 a 100°C) e do óleo (≈ 200°C), a contaminação com combustível é perceptível pelo abaixamento do valorao longo do tempo. Ele também pode, em alguns casos, ter relação com a degradação de alguns tipos de óleo, gerando compostos voláteis [1]. É possível obter-se tabelas empíricas com a porcentagem de contaminação de combustível em relação ao ponto de fulgor. Entretanto, esta análise tem fins apenas qualitativos, já que a variação entre esta variável e o volume de contaminação não apresenta uma relação linear.
Outra análise bastante comum em óleos para usos diversos é a densidade (massa específica), que pode ser obtida por vários métodos. Os principais métodos aplicados a lubrificantes são o densímetro de vidro [3] e o método automatizado por tubo oscilatório [4]. O último, além de ser mais preciso e menos suscetível a avaliações visuais, é mais adequado para análise em óleos escurecidos, onde a avaliação visual é significativamente prejudicada.
Embora seja uma análise rápida e precisa no caso do método automatizado, um óleo lubrificante novo ou usado tenderá a ter valores próximos a 0,8800 g/mL de densidade, pouca coisa maior que o limite máximo da especificação do diesel [1, 5]. Assim, a análise de densidade é mais utilizada para o acompanhamento do estado do lubrificante em si, especialmente em serviço pesado e constante, a menos que essa contaminação seja proposital ou grosseira, como devida a um solvente ou combustível de baixa densidade (gasolina, por exemplo). Além disso, o monitoramento da tendência dos resultados – aumento ou diminuição da densidade ao longo do tempo – pode ser útil, em conjunto com outras análises, para definir se há necessidade ou não de troca do lubrificante.
Como a Alutal pode ajudar na investigação de contaminação de lubrificantes?
Para investigação da diluição por combustíveis e do estado do lubrificante, a Alutal pode oferecer duas soluções em seu portfólio.
- Miniflash Vision – o analisador de ponto de fulgor da Grabner Instruments é um instrumento robusto e extremamente preciso, que se baseia no método de vaso fechado continuamente modificado (MCCCFP), em acordo com a norma ASTM D 7094 [6]. Além de utilizar uma quantidade extremamente baixa de amostra (apenas 2 mL), o Miniflash realiza toda a análise em circuito fechado, o que o torna um equipamento muito mais seguro dos que os métodos tradicionais de análise de ponto de fulgor. Portátil, o equipamento pode ser levado a campo para avaliações rápidas, ou acoplado a um amostrador automático para até 12 amostras, ideal para laboratórios prestadores de serviço com alta demanda de análises.
- Densímetro DS 7800 – o densímetro digital da Krüss Optronic é uma alternativa de excelente custo-benefício para análise de densidade automática em óleos lubrificantes, em acordo com a ASTM D 4052 [4], com precisão de 0,0001 g/mL. Para amostras com baixa a média viscosidade, o equipamento pode ser equipado com bomba peristáltica e amostrador completamente automático, aumentando a produtividade dos laboratórios de análise de lubrificantes.
Referências
[1] Gresham, R. M.; Totten, G. E. Lubrication and maintenance of industrial machinery: best practices and reliability. CRC Press. New York, NY. 2009.
[2] Blau, P. J. Tribosystem analysis: a practical approach to the diagnosis of wear problems. CRC Press. New York, NY. 2016.
[3] ASTM D1298. Standard Test Method for Density, Relative Density, or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products by Hydrometer Method. ASTM International. West Conshohocken, PA. 2017.
[4] ASTM D4052. Standard Test Method for Density, Relative Density, and API Gravity of Liquids by Digital Density Meter. ASTM International. West Conshohocken, PA. 2018.
[5] Resolução ANP Nº 50/2013. Estabelece as especificações do óleo diesel de uso rodoviário, contidas no Regulamento Técnico ANP nº 4/2013, parte integrante desta Resolução, e as obrigações quanto ao controle da qualidade a serem atendidas pelos diversos agentes econômicos que comercializam o produto em todo o território nacional. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. Rio de Janeiro, RJ. 2013.
[6] ASTM D7094. Standard Test Method for Flash Point by Modified Continuously Closed Cup (MCCCFP) Tester. ASTM International. West Conshohocken, PA. 2017.
