Monitoramento da condição do equipamento através da análise do lubrificante.

A análise do lubrificante nos permite identificar, quantificar,traçar um perfil de desgaste do equipamento e componentes,além de avaliar a sua degradação natural. Do lubrificante que circula entre as partes do equipamento se obtém todas as informações necessárias sobre o seu estado. As partículas de contaminação e as partículas de desgaste estão nele presentes e, identifica-las através de análises específicas, nos permite traçar um perfil de desgaste dos seus componentes. O controle de lubrificantes é vital para que o equipamento se mantenha em condições de plenitude operacional. Este controle nos permite identificar não somente o desgaste do equipamento, mas a degradação natural e a sua troca ou intervenção no momento exato.O monitoramento das partículas de desgaste baseia-se principalmente em dois fatos:
 
•Que a interface das peças móveis são continuamente"lavadas" pelo lubrificante e que as partículas de desgaste são arrastadas por este lubrificante


•Que a velocidade de geração destas partículas torna-se maior com o aumento do desgaste;


•Que o exame das partículas de desgaste arrastadas pelo lubrificante é um meio reconhecidamente eficaz de se conhecer a saúde dos equipamentos e quando exercido regularmente habilita a detecção de falhas incipientes e a implementação de um programa de monitoramento das condições dos mesmos no dia-a-dia de uso.Técnicas tem sido aplicadas para conhecer a natureza das partículas de desgaste em termos qualitativos, quantitativos e atualmente a maioria destas técnicas são aplicadas em amostras do lubrificante em uso. Estas amostras são coletadas em intervalos regulares - pré-determinados - e a avaliação dos metais de desgaste é executada.A adequada tabulação destes dados leva ao conhecimento do perfil normal de desgaste e a predição de ocorrência de falhas.
 
As metodologias mais usadas atualmente para o monitoramento das partículas de desgaste são:


Técnica de detecção e identificação de partículas através da especificação da espectrofotometria de absorção atômica


Nesta metodologia de ensaio, a amostra é atomizada em uma chama sobre a qual incide uma determinada radiação -característica do elemento a ser analisado. Esta radiação tem como fontes "lâmpadas” específicas para cada elemento. Os átomos do elemento dispersos na chama absorvem parte da radiação incidente ocasionando a diminuição de intensidade da mesma que é medida por um detector. Quanto maior a concentração do elemento, maior será a absorção da radiação incidente.Esta determinação quantitativa é feita através de comparação com padrões conhecidos dos elementos, produzidos pela diluição de compostos organo metálicos de pureza analítica.Os elementos de interesse ao estudo das partículas de desgaste geralmente são:


•alumínio, cromo, cobre, ferro, manganês,magnésio, sódio, níquel, chumbo, silício, estanho,zinco, titânio, cálcio, bario e vanádio.


A técnica da Espectrofotometria nos permite identificar qualitativa e quantitativamente o tipo de material de desgaste ou seja, o tipo e a quantidade de elementos dispersos no óleo. É também de grande utilidade na quantificação de aditivos metálicos incorporados aos lubrificantes novos.Em virtude da limitação da capacidade de detecção, por via direta, de partículas de até no máximo 2 microns e por ser muito trabalhoso e demorado a execução do teste por via indireta, fica inviável, na maioria das vezes, a utilização desta técnica para identificar desgaste em equipamentos industriais onde as partículas se apresentam na faixa de > 1 < 50 microns.


Entretanto para se detectar partículas em óleos lubrificantes de motores de combustão interna e fluidos de sistemas hidráulicos ela se apresenta ideal pois as partículas se apresentam < 2microns.


A técnica de identificação de partículas através da ferrografia


A Ferrografia consiste na contagem e na observação visual das partículas
existentes em uma amostra de lubrificante. Baseia-senos seguintes princípios:


•A maior parte dos sistemas mecânicos desgasta-se antes de falhar;


•O desgaste gera partículas;


•A natureza e a quantidade de partículas dependem da causa e da severidade do desgaste;


•Analisar partículas é o mesmo que analisar as superfícies que se desgastam.

Existem dois níveis de Análise Ferrográfica. A primeira, quantitativa fornece uma indicação da severidade do desgaste; A segunda,analítica, leva ao conhecimento das causas do desgaste. Descobriu-se que durante o funcionamento normal de um elemento de máquina corretamente lubrificado, são produzidas partículas metálicas, principalmente ferrosas, de tamanho inferior a 15 microns e que, em condições de sobrecarga e má lubrificação cresce a quantidade e o tamanho das mesmas.


Criou-se. então. um método eficaz de coletar. separar.contar e identificar as partículas suspensas no lubrificante.


 Fazendo-se fluir o óleo, ou graxa, através de um tubo capilar ou lamina de vidro, cercada por forte campo magnético, as partículas ferrosas de maior tamanho precipitam-se primeiro na entrada do substrato, aglomerando-se em local bem definido. É a posição em que são encontradas as partículas maiores consideradas de desgaste severo. Cinco a seis milímetros adiante, precipitam-se as partículas menores, resultantes do desgaste considerado normal. Às partículas não ferrosas precipitam-se em qualquer local, pela ação da gravidade e do fraco magnetismo adquirido no contato com as partículas ferrosas. Após a lavagem do depósito obtido, utilizando-se um solvente especial que elimina todo o óleo, permanecem apenas as partículas retidas pelas forças eletromagnéticas, prontas para a contagem e observação visual.Para a contagem são utilizadas fontes de luz e detectores apropriados, ligados a um dispositivo eletrônico que mede as intensidades da luz transmitida através de duas áreas, entrada e seis milímetros adiante, da amostra.


A relação entre elas,correspondente à relação entre as partículas grandes e pequenas, indica a severidade do desgaste. Este é o princípio da Ferrografia Quantitativa, que pode ser efetuada periódica ou continuamente e possibilita o traçado de um gráfico de tendências e o estabelecimento de um nível de alarme. A Ferrografia Analítica requer a utilização de um microscópio de pesquisa, além de outros instrumentos auxiliares para observação visual da amostra. A natureza das partículas fornece uma indicação precisa das causas do desgaste. A amostra levada ao microscópio em laminas de vidro, é análoga a um espectro, pois decompõe o "sinal", ordenadamente, segundo suas características, que tem relação com as causas.A análise da forma, tamanho e cor das partículas permite inferiras causas tais como, sobrecarga, má lubrificação, fadiga,abrasão e outras. A identificação da composição química dos elementos que compõe as partículas é viabilizada pela distribuição das mesmas no Ferrograma (lamina de vidro), pela cor, aquecimento e ataques químicos. Raramente é necessário a utilização de outros métodos de identificação da composição química dos elementos.Com a Ferrografia pode-se efetuar o monitoramento periódico,monitoramento de start-up, análise de falhas e desenvolvimento de lubrificantes apropriados para condições específicas. A Ferrografia Quantitativa é realizada com um instrumento denominado Ferrógrafo de Leitura Direta. A Ferrografia Analítica requer um microscópio de pesquisas, um ferrógrafo preparador de laminas e outros instrumentos auxiliares.