Quais são os Padrões para Óleos e Lubrificantes Mil-Spec?

Uma série de padrões e requisitos cercam o que os militares devem e não devem fazer. Isso inclui os óleos e lubrificantes e seu desempenho em diversas aplicações. Fora do setor militar, outras indústrias e aplicações altamente técnicas e complexas utilizam esses fluidos devido aos seus compostos superiores. Abaixo, examinamos mais de perto esses padrões.

A intenção por trás do Mil-Spec

A intenção principal do Mil-Spec é alcançar funcionalidade e compatibilidade completas entre óleos e lubrificantes projetados para e pelo Departamento de Defesa dos EUA. As séries de especificações são divididas em tipos com a linguagem correspondente que significa esses parâmetros e direcionam padrões operacionais a que tipo é necessário por equipamento ou operação.

Os requisitos significam o nível de resistência a compostos nocivos, como oxigénio líquido ou combustíveis de hidrocarbonetos. Eles desempenham papéis significativos na indústria aeroespacial militar, aeronaves e outros equipamentos de apoio relacionados. Os operadores aplicam os lubrificantes e óleos especificados nos locais de maior valor ou preocupação:

• Juntas
• Válvulas macho
• Rolamentos do sistema de combustível
• Válvulas
• Rolamentos para veículos aeroespaciais

É essencial notar que estes padrões de defesa não são explícitos para as forças armadas e outras indústrias. Organizações altamente técnicas podem usar ou exigir o uso de óleos de especificação militar. Vamos dar uma olhada mais de perto nas subcategorias e seus padrões de desempenho.

Padrões de Desempenho Tipo I

O padrão de desempenho inicial, ou tipo um, é projetado para aplicações com faixa mais baixa de temperatura e viscosidade. Eles não executam e não devem executar ou servir aplicações de alta temperatura.

Padrões de Desempenho Tipo II

O padrão tipo dois tem maior capacidade de suportar temperaturas mais altas. Além de aumentar a compatibilidade de temperatura, um óleo ou lubrificante padrão tipo duas especificações mil tem um desempenho notável em medidas de estabilidade térmica e química. A ampla faixa de compatibilidade de temperatura vai de -40 a 399 graus Fahrenheit.

Padrões de Desempenho Tipo III

O padrão tipo três mil-spec é outra camada de uma variação da fórmula dois, com uma capacidade ainda maior de suportar alto calor e resistência oxidativa superior. Ocorre evaporação mínima e pode suportar temperaturas começando em 392 graus Fahrenheit.

Padrões de Desempenho Tipo IV

A especificação mil tipo quatro deve atender a uma lista de requisitos para funcionar em seu nível de função especificado. Alguns desses requisitos incluem:

• Resistência a situações de alta pressão
• Execute em uma ampla gama de medidores de temperatura
• Mudanças mínimas, independentemente das penetrações de trabalho
• Estabilidade na oxigenação
• Solubilidade mínima de combustível

Óleo Santie

Os lubrificantes possuem diversas propriedades físicas que atendem à sua função e desempenho.

• Viscosidade
• Gravidade e densidade específicas

• Ponto de fluidez
• Resistência do filme
• Ponto de inflamação
• Resistência à oxidação
• Separação de água

• Proteção contra ferrugem e corrosão

Viscosidade

A propriedade mais importante é a viscosidade. A viscosidade, que mede a resistência do óleo ao fluxo, é a propriedade mais importante de um lubrificante. A água tem uma viscosidade relativamente baixa; o melaço tem uma viscosidade muito maior. No entanto, se você aquecesse o melaço, ele ficaria mais fino. Da mesma forma, os óleos também ficam “mais finos” à medida que esquentam. A viscosidade tem uma relação inversa com a temperatura. À medida que a pressão aumenta, a viscosidade do óleo também aumenta. Portanto, a viscosidade do óleo em serviço varia com a sua temperatura e pressão.

A viscosidade dos óleos industriais é geralmente relatada a 40˚C. A International Standards Organization usa isso como padrão para seu sistema de classificação ISO VG, que varia de ISO VG 2 a ISO VG 1500. O ISO VG é definido como o ponto médio de uma faixa que é + 10%. Por exemplo, um fluido hidráulico com uma viscosidade de 31,5 cSt a 40°C tem um ISO VG de 32. A viscosidade dos óleos do cárter é normalmente medida a 100°C. Os óleos lubrificantes podem variar de viscosidade muito baixa, como solventes e querosene usados para laminação de metais, até fluidos de alta viscosidade que mal fluem à temperatura ambiente, como óleos de cilindros de vapor ou óleos de engrenagens usados em usinas de açúcar.

Uma característica da viscosidade é o Índice de Viscosidade. Este é um número empírico que indica o efeito da mudança na viscosidade de um lubrificante. Um lubrificante com alto índice de viscosidade não dilui muito rapidamente à medida que aquece. Seria usado para óleos usados ao ar livre no verão e no inverno. Os óleos de motor multiviscosos possuem um alto índice de viscosidade.

Gravidade Específica e Densidade

Gravidade Específica – a massa por unidade de volume de uma substância é chamada de densidade e é expressa em libras por galão, kg/m ou g/cc. A gravidade específica é definida como a densidade de uma substância dividida pela densidade da água. Uma substância com gravidade específica maior que um é mais pesada que a água e vice-versa. É uma medida de quão bem uma substância flutua na superfície da água (ou afunda abaixo da superfície). A água tem uma densidade de aproximadamente 1 g/cc à temperatura ambiente. Os fluidos de petróleo geralmente têm uma gravidade específica inferior a 1, por isso flutuam. Manchas de óleo flutuam na superfície de uma poça.

Os drenos de água nos reservatórios são posicionados na parte inferior do reservatório. Quanto menor a gravidade específica, melhor o óleo flutua. O óleo com gravidade específica de 0,788 flutua muito bem. A densidade dos óleos diminui com a temperatura; eles flutuam melhor à medida que aquecem. A densidade dos produtos petrolíferos é frequentemente expressa como gravidade API, que é definida como Graus API = (141,5/ Sp Gravidade @60˚F – 131,5). A gravidade API da água é 10. Como a gravidade API é o inverso da gravidade específica, quanto maior a gravidade API, mais leve é o óleo; portanto, melhor ele flutua.

Ponto de fluidez

O ponto de fluidez do óleo é a temperatura mais baixa na qual ele irá vazar, ou fluir, quando resfriado sem perturbações. O primeiro aditivo usado no óleo do motor foi um aditivo depressor de ponto de fluidez.

Força do filme

Resistência do filme is a measure of a fluid’s lubricity. It is the load-carrying capacity of a lubricant film. Resistência do filme can be enhanced by the use of additives. Many synthetic oils have greater film strength than petroleum oils.

Ponto de inflamação

Ponto de inflamação is the temperature at which the vapors of a petroleum fluid ignite when a small flame is passed over the surface. In order for combustion to occur, there has to be a certain air/fuel mixture. If there is too much air, the mixture is too lean – there’s not enough fuel. If there’s too much liquid, it essentially suffocates the flame.

O ponto de inflamação é a temperatura onde há moléculas suficientes saltando no ar acima da superfície para produzir uma mistura ar/combustível que queimará (se houver uma faísca para acendê-las, como evidenciado por um som de estalo).

O ponto de fulgor está diretamente relacionado à taxa de evaporação. Um fluido de baixa viscosidade geralmente evapora mais rápido do que um óleo de alta viscosidade, portanto seu ponto de fulgor é normalmente mais baixo. Por segurança, é uma boa ideia escolher óleo que tenha um ponto de inflamação pelo menos 20°F superior à temperatura operacional mais alta do equipamento. O ponto de combustão é a temperatura que mantém a combustão durante 5 segundos.

Resistência à oxidação

Resistência à oxidação affects the life of the oil. Turbines and large circulating systems, in which oil is used for long periods without being changed, must have oils with high resistance to oxidation. Where oil remains in service only a short time or new oil is frequently added as make-up, those grades with lower oxidation resistance may serve satisfactorily.

A taxa de oxidação dos óleos de petróleo tende a dobrar para cada aumento de 18˚F (10°C) na temperatura, portanto, para cada 18˚F (10°C) que você aumenta a temperatura de um sistema, espere trocar o óleo duas vezes mais frequentemente. Outra forma de afirmar isto é que para cada diminuição de 18˚F na temperatura do óleo, a vida útil do óleo é duplicada.

Separação de Água

A separação do óleo da água é chamada de demulsibilidade. A água pode causar ferrugem, corrosão e desgaste, entre muitos outros fatores prejudiciais, como formação de espuma e cavitação. Alguns óleos básicos têm repulsão natural à água, enquanto outros são facilmente miscíveis. Certos aditivos podem ser usados para compensar a mistura potencial que levaria à emulsificação.

Os sistemas de óleo circulante requerem óleos que desemulsifiquem bem. Os sistemas de passagem única não requerem desemulsificantes porque o óleo não recircula e não coleta água suficiente para causar ferrugem. Os desemulsificantes não são necessários se o sistema estiver quente o suficiente para ferver qualquer água, como a de um motor. Em certos casos, o óleo é misturado com água para melhorar a resistência ao fogo ou o resfriamento do fluido de usinagem. As emulsões são importantes para a resistência ao fogo e para o resfriamento da metalurgia.

       Mistura de água/óleo Separação parcial Separação total  

Inibidor de ferrugem e corrosão

Quando o maquinário está ocioso, o lubrificante pode atuar como conservante. Quando o maquinário está em uso, o lubrificante controla a corrosão revestindo as peças lubrificadas. Uma vez em repouso, o filme lubrificante inibidor de ferrugem e corrosão revestiu a superfície protegendo-a da água.

Química Lubrificante

Os lubrificantes são construídos com óleo(s) base e aditivos. Os óleos de petróleo representam a maioria das duas categorias gerais de lubrificação industrial e de transporte. Eles são refinados a partir do petróleo bruto, que, como todos sabem, foi formado a partir de bilhões e bilhões de minúsculos microorganismos que se converteram em petróleo ao longo do tempo e da pressão. O termo hidrocarboneto significa simplesmente que é predominantemente composto de hidrogênio e carbono, embora existam pequenas quantidades de outros elementos, como enxofre e nitrogênio.

Os dois principais tipos de óleos de petróleo utilizados como lubrificantes são os parafínicos e os naftênicos. Quando você pensa em parafina, você pensa em cera. Isso lhe dá uma boa ideia dos pontos fortes do óleo parafínico. A cera é um excelente lubrificante; é escorregadio e bastante estável em altas temperaturas. É ineficaz em baixas temperaturas porque se torna sólido. Por esta razão, os óleos parafínicos são recomendados para a maioria dos lubrificantes industriais e de transporte, exceto onde funcionam em temperaturas frias. Outra característica da cera é que ela deixa muito pouco resíduo quando oxida, mas a pequena quantidade de resíduo é dura e pegajosa.

Os óleos naftênicos não são cerosos, portanto podem ser usados em temperaturas muito baixas. Embora tendam a deixar mais depósitos do que o óleo parafínico, o que fica para trás é macio e fofo. Os fabricantes de compressores geralmente preferem óleos naftênicos porque os depósitos são expelidos com o ar comprimido, em vez de se acumularem nas válvulas de descarga. Os óleos naftênicos também são usados em muitas aplicações de refrigeração devido às suas boas propriedades em baixas temperaturas.

Fisicamente, os óleos parafínicos podem ser distinguidos dos óleos naftênicos devido aos seus pontos de fluidez mais elevados e menor densidade. Os óleos parafínicos normalmente pesam entre 7,2 e 7,3 libras por galão, enquanto os óleos naftênicos são um pouco mais pesados. Tenha cuidado ao caracterizar o material base de um produto formulado com base nas propriedades físicas, pois os aditivos podem afetar fortemente as propriedades físicas.

(a) e (b) - Parafina, (c) - Nafteno, (d) - Aromático

Com o advento de técnicas de refino mais sofisticadas, os óleos básicos foram categorizados em Grupo I, Grupo II e Grupo III. Os óleos básicos do Grupo I são óleos convencionalmente refinados. O Grupo II é composto por materiais básicos que contêm mais de 90% de saturados e menos de 0,03% de enxofre com um VI entre 80-119. Muitas vezes são produzidos por hidrocraqueamento.

 Óleos Básicos

Saturações Conteúdo

Sulfur Conteúdo

Viscosidade Index

 Grupo I

<90 %

>0.03 %

80 – 120

 Grupo II

>90 %

<0.03 %

80-120

 Grupo III

>90 %

<0.03 %

>120

Os óleos brancos são óleos de petróleo altamente refinados que atendem aos requisitos de alimentos e medicamentos para contato direto com alimentos. Os clientes podem solicitar que o produto seja certificado como USDA H-1 para contato acidental com alimentos. Embora o USDA tenha dissolvido a organização que testou e aprovou os lubrificantes H-1 para contacto acidental com alimentos, os produtores podem agora autocertificar que os seus produtos foram formalmente aprovados sob H-1 ou que cumprem atualmente os requisitos estabelecidos por essa norma.

Óleos Base Sintéticos

Os óleos básicos sintéticos são produzidos, principalmente, a partir de hidrocarbonetos de baixo peso molecular; o processo produz óleos básicos de alta qualidade e com capacidade de vida útil prolongada sob condições operacionais extremas. Em termos gerais, os óleos básicos sintéticos são capazes de suportar uma ampla gama de temperaturas de aplicação, proporcionando a melhor proteção tanto a altas como a baixas temperaturas.

[Pausa para quebra de texto]

Óleos Básicos

Tipo de Base

Grupo IV

Polialfaolefina

Grupo V

Outras bases sintéticas

[Pausa para quebra de texto] API Classification (2nd part)

Sintético Hidrocarboneto Fluidos

Os SHFs compreendem o tipo de base lubrificante sintética de crescimento mais rápido, todos eles são compatíveis com bases minerais.

Polialfaolefinas (PAO)são hidrocarbonetos insaturados de fórmula geral (-CH2-)n, isentos de enxofre, fósforo, metais e ceras. Fornece excelente estabilidade em altas temperaturas e fluidez em baixas temperaturas, altos índices de viscosidade, baixa volatilidade e compatível com óleos básicos minerais. Embora a estabilidade à oxidação seja inferior à dos óleos minerais e a sua solvência dos aditivos polares seja fraca, normalmente os PAOs são combinados com outros óleos sintéticos. Este óleo base é recomendado para óleos de motor e óleos de engrenagens.

Aromáticos Alquilados formado pela alquilação de um composto aromático, geralmente benzeno ou naftaleno. Fornece excelente fluidez em baixas temperaturas e baixos pontos de fluidez, boa solubilidade para aditivos, estabilidade térmica e lubricidade. Embora o seu índice de viscosidade seja aproximadamente igual ao dos óleos minerais, eles são menos voláteis, mais estáveis à oxidação, altas temperaturas e hidrólise. Eles são usados como base de óleos de motor, óleos de engrenagens e fluidos hidráulicos.

Polibutenos são produzidos por polimerização controlada de butenos e isobutilenos. Comparados com outros óleos de base sintéticos, são mais voláteis, menos estáveis à oxidação e o seu índice de viscosidade é mais baixo; a sua tendência para produzir fumo e depósitos de tiros é muito baixa, pelo que são utilizados para formular óleos para motores de 2 tempos, também como óleos para engrenagens combinados com óleos de base minerais ou sintéticos.

Polialquileno Glicóis (PAG) são polímeros feitos de óxido de etileno (EO), óxido de propileno (PO) ou seus derivados. A solubilidade em água ou outro hidrocarboneto depende do tipo de óxido. Ambos fornecem boas características de viscosidade/temperatura, baixo ponto de fluidez, estabilidade em altas temperaturas, alto ponto de fulgor, boa lubricidade e boa estabilidade ao cisalhamento. Os PAGs não são corrosivos para a maioria dos metais e são compatíveis com borracha. As principais desvantagens são a baixa solvência dos aditivos e a compatibilidade do vazamento com lubrificantes, vedações, tintas e acabamentos.

São utilizados como base para fluidos de freios hidráulicos (DOT3 e DOT 4) devido à sua solubilidade em água, óleos para motores 2 tempos devido aos baixos depósitos em altas temperaturas, lubrificantes para compressores e fluidos resistentes ao fogo.

Sintético Esters são compostos contendo oxigênio que resultam da reação de um álcool com um ácido orgânico. Apresentam boa lubricidade, estabilidade térmica e hidrolítica, solvência de aditivos e compatibilidade com aditivos e outras bases. 

Mas alguns ésteres podem danificar as vedações, por isso requerem composições especiais. São utilizados como óleos base para óleos de motor, misturados com outras bases sintéticas, porque melhoram as propriedades de baixa temperatura, reduzem o consumo de combustível, aumentam a proteção contra desgaste e as propriedades de viscosidade-temperatura.

Além disso, como óleos básicos para motores de 2 tempos, reduzem a formação de depósitos, protegendo anéis, pistões e faíscas. Eles permitem reduzir a quantidade de lubrificante de 50:1 de óleos minerais para 100:1 e até 150:1 devido à sua excelente lubricidade.

Ésteres Fosfatados são utilizados como aditivos antidesgaste devido à sua alta lubricidade e como óleos base para fluidos hidráulicos e óleos de compressores devido à sua baixa inflamabilidade. Mas sua estabilidade hidrolítica e de temperatura e índice de viscosidade são baixos e suas propriedades em baixa temperatura são ruins. Além disso, são agressivos com tintas, revestimentos e selos.

Ésteres de Poliol têm boa estabilidade em altas temperaturas, estabilidade hidrolítica e propriedades em baixas temperaturas, baixa volatilidade e baixo índice de viscosidade; os ésteres de poliol também podem ter mais efeito nas tintas e causar mais inchaço nos elastômeros. Para aproveitar sua miscibilidade com refrigerantes hidrofluorcarbonetos (HFC), os ésteres de poliol são usados em sistemas de refrigeração.

Perfluorado Poliéteres (PFPE) com densidade quase duas vezes maior que a dos hidrocarbonetos, são imiscíveis com a maioria dos outros óleos básicos e não inflamáveis em todas as condições práticas. Muito boa dependência viscosidade-temperatura e viscosidade-pressão, alta estabilidade à oxidação e à água, quimicamente inerte e estável à radiação; essas propriedades juntaram-se à sua estabilidade ao cisalhamento. Eles são adequados como fluidos hidráulicos em naves espaciais e como dielétricos em transformadores e geradores.

Polifenil Os éteres têm excelentes propriedades de alta temperatura e resistência à oxidação, mas possuem propriedades de viscosidade-temperatura razoáveis, são usados como fluido hidráulico para alta temperatura e resistência à radiação.

Polissiloxanos ouSilicones have high viscosity index, over 300, low pour point, high-temperature stability and oxidation stability so they run well in a wide range of temperatures; they are chemically inert, non-toxic, fire-resistant, and water repellent, they have low volatility and are compatible with seals and plastics.

A sua desvantagem é a formação de óxidos de silício abrasivos se ocorrer oxidação, películas lubrificantes aderentes eficazes não são formadas devido à sua baixa tensão superficial e também apresentam fraca resposta aos aditivos. Eles são usados como fluidos de freio e como agentes antiespumantes em lubrificantes. A tabela compara as diferentes propriedades dos óleos básicos sintéticos com as do óleo mineral. Comparação entre óleos básicos.

 Óleos Biobases

São produzidos principalmente a partir de soja, colza, palmeira, girassol e cártamo. Suas vantagens são alta biodegradabilidade, lubricidade superior, maior ponto de fulgor e índice de viscosidade; mas o seu ponto de fluidez é elevado e a estabilidade oxidativa é fraca, também a reciclagem é difícil.

As principais aplicações são fluidos hidráulicos, fluidos de transmissão, óleos de engrenagens, óleos de compressores e graxas. Melhor quando a aplicação é de perda total, em ambientes internos ou onde o baixo ponto de fluidez não é um problema, na indústria alimentícia ou em áreas ambientalmente sensíveis.

Aditivos

Os lubrificantes requerem ingredientes adicionais além de um óleo base para fornecer funcionalidade. A seguir está uma lista dos materiais comuns usados. Aditivos 5% a 30% de uma fórmula de óleos com óleo de motor utilizando a maior concentração.

O óleo típico de motor de automóveis de passageiros contém detergentes, dispersantes, inibidores de ferrugem, aditivos antidesgaste, depressores de vazamento, antioxidantes, aditivos antiespumantes e modificadores de fricção. Os aditivos antidesgaste ajudam a reduzir o desgaste entre as peças do motor fortemente carregadas; detergentes e dispersantes ajudam a prevenir o acúmulo de contaminantes, lama, fuligem e verniz; e os inibidores de oxidação ajudam a prevenir a quebra do lubrificante em altas temperaturas de operação.

Agentes de Extrema Pressão (EP) – um aditivo à base de fósforo, enxofre ou cloro normalmente usado em óleos de engrenagens que evita que superfícies metálicas deslizantes emperrem sob condições de extrema pressão. Em altas temperaturas locais, combina-se quimicamente com o metal para formar uma película superficial. Os aditivos EP feitos de enxofre, fósforo ou cloro. Eles se tornam reativos em altas temperaturas (160+F) e atacam superfícies amarelas e podem ser levemente corrosivos para alguns metais, especialmente em temperaturas elevadas.

Antiespumante ou Inibidor de Espuma – aditivos à base de silicone utilizados em sistemas turbulentos, ajudam a combinar pequenas bolhas de ar em grandes bolhas que sobem à superfície e explodem. Diminui a tensão superficial da bolha para afinar e enfraquece-a para que ela estoure. A maioria dos óleos contém inibidores de espuma que atuam alterando a tensão superficial do óleo. Permite que as bolhas se combinem e quebrem. Os inibidores de espuma são baseados em silicone ou são agentes antiespumantes orgânicos.

Inibidores de ferrugem e corrosão – carbon-based molecules designed to absorb onto metal surfaces to prevent attack by air and water. Rusting and corrosion work by slowing the deterioration of a component surface due to a chemical attack by acidic products of oil oxidation. Rusting refers to the process of a ferrous surface oxidizing due to the presence of water in oil. Oils that contain rust and oxidation inhibitors are known as R&O oils in the US, and HL oils overseas.

Inibidores de oxidação – aminas e antioxidantes fenólicos atuam interrompendo a reação em cadeia dos radicais livres que resulta na oxidação. Essencialmente, à medida que o óleo começa a decompor-se na presença de oxigénio, estes inibidores interrompem a reacção. Eles também evitam que o metal acelere a reação de oxidação, desativando o metal. Inibidores de oxidação são adicionados para prolongar a vida útil do óleo. O oxigênio reage com o óleo para produzir ácidos fracos que podem perfurar as superfícies. Os inibidores de oxidação diminuem a taxa de oxidação.

A estabilidade à oxidação é importante na maioria das aplicações de compressores devido ao calor gerado. O óleo oxidado pode criar depósitos que se acumulam nas válvulas de descarga, permitindo que elas fiquem abertas. Isso faz com que o ar quente seja sugado de volta para a câmara de compressão, onde é recomprimido. O ar pode gerar calor suficiente para inflamar os depósitos e causar incêndio ou explosão. O uso de produtos sintéticos pode minimizar essa possibilidade.

Aditivo Antidesgaste – Dialquilditiofosfato de zinco (ZDDP) é o aditivo antidesgaste mais comum, embora existam muitos aditivos isentos de zinco à base de enxofre e fósforo que também conferem propriedades antidesgaste. A extremidade zinco-enxofre-fósforo da molécula é atraída para a superfície do metal, permitindo que as longas cadeias de carbono e hidrogênio na outra extremidade da molécula formem um tapete escorregadio que evita o desgaste.

Não é uma reação química, mas sim uma atração superforte. Existem outros aditivos antidesgaste que não contêm zinco. Alguns são baseados em enxofre e outros em materiais gordurosos. Os aditivos antidesgaste, via de regra, não são tão agressivos quanto os aditivos de extrema pressão. Os óleos que contêm aditivos antidesgaste são frequentemente chamados de óleos AW nos EUA ou levam a designação HLP na Europa. Óleos antidesgaste contendo zinco geralmente não são recomendados para compressores de ar porque o pacote antidesgaste pode comprometer a estabilidade à oxidação do óleo.

Desemulsificante – os polímeros à base de carbono afetam a tensão interfacial dos contaminantes, de modo que se separam rapidamente do óleo. A estabilidade hidrolítica é a capacidade do óleo de resistir à degradação na presença de água. Isto é importante porque qualquer sistema aberto à atmosfera estará exposto a alguma umidade proveniente de umidade e condensação. Alguns fluidos à base de ésteres têm estabilidade hidrolítica relativamente fraca e rapidamente se tornam ácidos na presença de água.

Ponto de fluidez Depressants – produtos químicos projetados para reduzir a solidificação do óleo à temperatura mais baixa na qual ele será derramado sob teste de laboratório ASTM. Normalmente, estas são moléculas de metacrilato e inibem a cristalização das moléculas de cera.

Viscosidade Index Improvers – produtos químicos concebidos para reduzir a diluição de um óleo quando a temperatura aumenta. Esses produtos químicos são tipicamente moléculas de metacrilato e inibem o afinamento do óleo, expandindo sua pegada molecular e reduzindo a fluidez à medida que a temperatura aumenta.

Detergentes – normalmente usados em fórmulas de óleo de motor, são projetados para manter o sistema limpo de depósitos. Freqüentemente, eles são alcalinos por natureza, contribuindo assim para aumentar o TBN do óleo. Os óleos lubrificantes para motores diesel são compostos com aditivos alcalinos para ajudar a neutralizar os ácidos da combustão. Eles também fornecem propriedades antioxidantes. Os compostos típicos contêm cálcio ou magnésio.

Detergentes have their disadvantages. Detergentes move deposits downstream where they may build up on heat transfer surfaces in coolers. Detergent oils absorb water. If water can build up in the oil, it will cause rust and will accelerate oxidation. Compressors generate water because the humidity from the air condenses as the air is compressed. It is generally removed in a coalescer or knockout drum, but some water gets into the oil. For this reason, detergent oils are only used in limited applications.

Dispersantes – projetado para capturar partículas como fuligem para formar uma micela e mantê-las em suspensão. Esses compostos podem fazer parte da química do detergente ou ser isentos de metal, para que possam ser usados em formulações sem cinzas. Alguns aditivos podem realmente contribuir para o desgaste. Demasiado detergente/dispersante metálico pode deixar depósitos do tipo cinza que podem ser abrasivos. Existe um teste para medir a quantidade de cinzas deixada quando um óleo é queimado. É comumente conhecido como teste de cinza sulfatada. Alguns fabricantes de motores limitam a quantidade de cinzas contidas no óleo. Um óleo “sem cinzas” necessário para alguns motores de aviação tem menos de 0,1% de cinzas, enquanto um óleo com alto teor de cinzas usado em alguns motores marítimos com combustível com alto teor de enxofre pode ter cinzas superiores a 1,5%.

Aditivos can be depleted in service. There is a quick field test used to measure the level of detergency and dispersant of used oils. It is commonly known as the Oil spot (or patch) test. A simple test is when oil is filtered through a patch and treated with a solvent. If particles are concentrated in the center of the patch, it indicates that water or anti-freeze may be impairing dispersancy. The oil spot test can also pick up fuel soot, which are particles formed from fuel that is not completely burned. The filter patch can show evidence of dirt contamination, too.

Compatibilidade

aditivos lubrificantes foram desenvolvidos para melhorar as características existentes do(s) óleo(s) base(s) com o qual um lubrificante é formulado, para reduzir as deficiências do(s) óleo(s) base ou conferir novas características de desempenho. Os óleos de motor foram os primeiros lubrificantes a serem formulados com aditivos. Eles foram e ainda são o maior segmento de mercado de lubrificação. Portanto, não é nenhuma surpresa que a maior parte dos esforços de pesquisa e desenvolvimento tenham sido direcionados ao aprimoramento do óleo do motor.

Em 1911, a Sociedade Americana de Engenheiros Automotivos (SAE) estabeleceu o sistema de classificação de óleos. Isto estava relacionado apenas à viscosidade do óleo e não ao desempenho. Até a década de 1930, os óleos de motor não continham quaisquer aditivos. Eles eram apenas óleos básicos. Antes da introdução da química de aditivos, os intervalos de troca de óleo eram de 750 milhas. Devido às crescentes exigências dos consumidores e às pressões económicas, os motores de combustão interna tornaram-se mais sofisticados. Os óleos de motor estavam cada vez mais desgastados e os desafios nas suas reservas de desempenho deram origem à necessidade de aditivos.

O primeiro aditivo de óleo desenvolvido foi o depressor do ponto de fluidez. Esses polímeros de acrilato foram desenvolvidos em meados da década de 1930. Aditivos antidesgaste, como o ditiofosfato de zinco, foram introduzidos no início da década de 1940, seguidos por inibidores de corrosão e depois por detergentes sulfonados. Descobriu-se que os detergentes sulfonatos proporcionam neutralização ácida, bem como habitação de oxidação, bem como habitação de ferrugem e corrosão.

Em 1932, o American Petroleum Institute (API) estabeleceu um sistema de especificação para classificação de desempenho de óleo de motor. Esta é uma consideração importante porque é o único sistema pelo qual um lubrificante pode ser considerado compatível com outro de um fabricante diferente sem a necessidade de testar a compatibilidade. Desde que os óleos tenham o mesmo grau de viscosidade e tenham a mesma classificação API e viscosidade SAE, os óleos são compatíveis; o usuário pode misturar óleos, se necessário. Este não é o caso de outros lubrificantes.

Ao misturar lubrificantes diferentes, pode ocorrer uma reação adversa entre dois óleos em determinadas condições de trabalho num sistema. Isto é considerado “incompatibilidade de lubrificante”. Na maioria das vezes, a causa da incompatibilidade é a neutralização de um aditivo ácido num óleo por um aditivo alcalino no outro óleo. O resultado é que os aditivos reagem entre si em vez da superfície do metal, das partículas ou dos radicais livres do óleo.

O composto recém-formado torna-se ineficaz e precipita (desaparece). Quase todos os aditivos são polares, o que impulsiona esta reação. Isso ocorre intencionalmente. A polaridade proporciona reações de superfície, bem como reações de contaminação, todas elas beneficiando o ativo. Durante a reação de incompatibilidade, muitas vezes se forma um sabão que pode precipitar um gel semelhante a uma graxa que interfere na lubrificação e no fluxo do óleo.

No entanto, os óleos mistos nem sempre conduzem a problemas de incompatibilidade. Eles podem existir sem precipitação ou reação em um sistema operacional por um período indefinido até que a água seja introduzida. A água pode levar rapidamente a uma reação entre os aditivos polares. Ferro e cobre encontrados em nível molecular podem atuar como catalisadores nessas reações. As reações de incompatibilidade não são reversíveis. Retirar a água secando o sistema e o óleo não remove o gel formado nem elimina o sabão.

Normalmente, aditivos ácidos podem ser encontrados em óleos de engrenagens, hidráulicos e alguns óleos circulantes. Aditivos de base alcalina são usados em óleos de motor. Existem alguns aditivos que não são ácidos nem básicos, mas sim neutros, esses tipos de aditivos são utilizados em compressores e óleos de refrigeração. Os aditivos ácidos são identificados como ácidos fortes e reagem mais rapidamente do que os ácidos formados durante o estágio de iniciação da oxidação, que são tipicamente ácidos carboxílicos ou ácidos nítricos, e são ácidos fracos devido ao número limitado de prótons doados.

Os ácidos fracos reagem mais lentamente que os ácidos fortes. Esta é a razão pela qual os óleos que possuem aditivos químicos incompatíveis reagem tão rapidamente. Os aditivos não são os únicos culpados. Os óleos básicos de propilenoglicóis, poliglicóis, ésteres de fosfato e ésteres de poliol têm compatibilidade razoável a baixa com lubrificantes à base de óleo mineral. Embora esses óleos possam não conter substâncias sólidas, eles podem formar lama. Muitos não se misturam com os lubrificantes de base mineral.

O gerenciamento da lubrificação está na base da confiabilidade da máquina. Sem boas práticas de lubrificação, você corre o risco de quebras, reparos dispendiosos, desperdício de lubrificante e outros acidentes. Dito isto, desenvolver e gerenciar um programa de lubrificação eficaz requer atenção significativa aos detalhes e disposição para dedicar tempo e recursos. Este artigo descreve as principais considerações para a criação de seu programa de lubrificação e as melhores práticas para um gerenciamento eficaz da lubrificação.

As seis etapas do ciclo de vida do lubrificante

O primeiro passo para otimizar seu programa de lubrificação é compreender todo o ciclo de vida do lubrificante. A metodologia ASCEND™ da Noria oferece uma abordagem estruturada para o gerenciamento da lubrificação, dividindo o ciclo de vida em seis etapas distintas, desde o recebimento até o descarte. Cada etapa envolve um conjunto de melhores práticas que contribuem para a excelência geral da lubrificação e a confiabilidade da máquina.

1. Seleção

Escolher o lubrificante certo é o primeiro e um dos passos mais cruciais no ciclo de vida do lubrificante. O lubrificante selecionado deve atender aos requisitos específicos de desempenho da máquina e do seu ambiente operacional. Isto envolve compreender as condições de operação da máquina, como temperatura, carga, velocidade e ambiente, e combiná-las com as propriedades do lubrificante.

Principais considerações:

• Compatibilidade with equipment materials and seals
• Resistência a temperaturas extremas e oxidação
• Capacidade de minimizar o atrito e o desgaste
• Impacto ambiental e conformidade com os regulamentos

2. Reception & Storage

Uma vez selecionado, o lubrificante deve ser recebido nas condições corretas. Esta etapa envolve testes para confirmar se o lubrificante não está contaminado durante o transporte e chega no estado pretendido. A partir daí, deve ser armazenado em ambiente que o mantenha limpo, fresco e seco.

Principais considerações:

• Uso de recipientes selados e rotulagem adequada
• Armazenamento em áreas frescas, secas e limpas, longe da luz solar direta
• Inspeção regular das condições de armazenamento e recipientes de lubrificante
• Uso de equipamento de transferência apropriado para minimizar riscos de contaminação

3. Handling & Application

Aplicar o lubrificante corretamente é fundamental para maximizar sua eficácia. Esta etapa inclui a aplicação do lubrificante no local correto, utilizando as ferramentas adequadas, e a transferência do armazenamento para o equipamento com recipientes limpos. A precisão na aplicação – quantidade certa, frequência certa – é fundamental para evitar falta ou excesso de lubrificação, pois ambos podem causar problemas significativos.

Principais considerações:

• Treinamento de pessoal sobre métodos e ferramentas de aplicação corretas
• Configuração de máquinas baseada no estado de referência ideal
• Rotas de lubrificação projetadas para otimização de cargas de trabalho, recursos e pessoal
• Uso de sistemas de lubrificação automatizados quando apropriado

4. Contamination Control & Reconditioning

O controle da contaminação é essencial para manter a integridade do lubrificante durante todo o seu ciclo de vida. Esta etapa envolve a proteção do lubrificante contra contaminantes como sujeira, umidade e outros materiais estranhos durante o armazenamento, manuseio e aplicação. A implementação de sistemas de filtragem, o uso de recipientes de armazenamento adequados e o cumprimento das melhores práticas de manuseio podem reduzir significativamente o risco de contaminação.

Principais considerações:

• Uso de respiros dessecantes para remover partículas e umidade do óleo
• Uso de equipamentos limpos de armazenamento e transferência para evitar a exposição a contaminantes.
• Uso de filtração, centrifugação e desidratação para remover contaminantes e restaurar as propriedades do lubrificante.
• Manter ambientes limpos e controlados nas áreas de armazenamento e manuseio.

5. Monitoring, Analysis, & Troubleshooting

A análise de lubrificantes é uma ferramenta poderosa para monitorar a condição do lubrificante e do maquinário. A análise regular ajuda a detectar contaminação, degradação ou quaisquer outros problemas que possam afetar o desempenho da máquina. Ao monitorar a condição do lubrificante ao longo do tempo, os profissionais de confiabilidade podem tomar decisões informadas sobre quando trocar ou recondicionar o lubrificante.

Principais considerações:

• UEstabelecer um cronograma de análise rotineira de lubrificantes.
• Monitoramento de indicadores-chave como viscosidade, níveis de contaminação e esgotamento de aditivos.
• Usar resultados de análises para ajustar cronogramas de lubrificação ou selecionar lubrificantes alternativos.

6. Energy Conservation, Health & The Environment

A fase final do ciclo de vida da lubrificação é o descarte, que é fundamental para a conformidade ambiental e a segurança. Esta fase envolve a remoção e eliminação segura de lubrificantes antigos de acordo com as normas regulamentares, bem como a consideração de opções de reciclagem ou recondicionamento sempre que possível.

Principais considerações:

• Regulamentações ambientais sobre o descarte de lubrificantes
• Gerenciando corretamente vazamentos e derramamentos de lubrificante
• Redução do consumo de energia minimizando o atrito com seleção e aplicação corretas de lubrificantes

Melhores práticas para gerenciamento de lubrificação

Agora que você conhece as considerações de cada estágio do ciclo de vida do lubrificante, é hora de abordar dicas para um gerenciamento eficaz da lubrificação. Para se destacarem verdadeiramente nesta área, as organizações devem não só implementar práticas sólidas de lubrificação, mas também investir nas ferramentas e na formação adequadas. O valor do treinamento abrangente em lubrificação não pode ser exagerado: ele capacita as equipes de manutenção com as habilidades necessárias para aplicar lubrificantes com precisão e gerenciá-los de maneira eficaz. Além disso, aproveitar o software de gerenciamento de lubrificação ajuda a simplificar processos, automatizar a programação e fornecer insights baseados em dados para melhoria contínua. Igualmente importante é designar um líder de programa para supervisionar e conduzir a estratégia de lubrificação e aplicar as melhores práticas em toda a organização. Juntos, esses elementos formam uma estrutura robusta para otimizar o gerenciamento da lubrificação e melhorar o desempenho operacional geral.

Tenha um líder de programa dedicado

Nomear um líder de programa de lubrificação dedicado é essencial para garantir que as melhores práticas sejam aplicadas e mantidas de forma consistente em toda a organização. Este líder atua como um ponto central de responsabilidade, supervisionando o desenvolvimento, implementação e melhoria contínua do programa de lubrificação. Um líder de programa também desempenha um papel crucial na promoção de uma cultura de manutenção proativa, na coordenação de esforços de formação e na integração de novas tecnologias, como software de gestão de lubrificação.

Invista em treinamento em lubrificação

Investir em treinamento em lubrificação é crucial para um programa de lubrificação bem-sucedido. Embora a lubrificação possa parecer uma tarefa simples, as nuances da seleção, aplicação e gerenciamento de lubrificantes exigem um conhecimento profundo e um conjunto de habilidades específicas. O treinamento adequado equipa os envolvidos nas atividades de lubrificação com o conhecimento e a experiência necessários para executar essas tarefas com a precisão necessária.

Para aqueles que estão começando com lubrificação ou que não tiveram nenhum treinamento formal anterior, é recomendado começar com Lubrificação de Máquinas I, que abrange conhecimentos básicos, incluindo seleção de lubrificantes, controle de contaminação, considerações sobre armazenamento e manuseio, inspeções e muito mais. A partir daí, cursos avançados como Análise de Óleo II, Lubrificação de Máquinas II e Engenheiro de Lubrificação de Máquinas podem ajudar a expandir o conhecimento em lubrificação e melhorar ainda mais o programa.

Implementar software de gerenciamento de lubrificação

Devido à abundância de procedimentos, inspeções e dados associados à lubrificação, recomenda-se a utilização de software dedicado para manter tudo organizado. O software de gerenciamento de lubrificação (LMS) ajuda a agilizar os processos de lubrificação, monitorar o sucesso do programa e executar todas as tarefas com eficiência.  

Por que não gerenciar tarefas de lubrificação em um CMMS juntamente com outras tarefas de manutenção? Algumas razões. Primeiro, normalmente existem diversas tarefas de lubrificação que precisam ser concluídas diariamente (e às vezes até várias vezes ao dia). Um CMMS é especializado em PMs que são realizados rotineiramente, mas normalmente não com essa frequência. Isto resulta em demasiadas tarefas, levando à perda de trabalho do CMMS. Outra razão é que as informações críticas necessárias para lubrificar com precisão uma peça de equipamento raramente são codificadas e associadas à lista ou hierarquia de ativos do CMMS. Essas informações podem incluir pontos de inspeção detalhados, volume de lubrificante, tipo de lubrificante, procedimento adequado para lubrificar o componente e outros dados pertinentes.

Vamos dar uma olhada nos principais recursos do LubePM, o software líder de gerenciamento de lubrificação:

Gerenciamento centralizado de dados

O software de gerenciamento de lubrificação centraliza todos os dados relacionados à lubrificação, incluindo especificações de lubrificantes, cronogramas de aplicação e dados de inspeção. Isso permite fácil acesso e compartilhamento de informações entre os membros da equipe.

Com todos os dados em um só lugar, fica mais fácil acompanhar o ciclo de vida de cada lubrificante, desde a seleção até o descarte, e garantir que o programa esteja melhorando consistentemente. Sistemas como esse também são úteis quando há rotatividade em uma organização. Em vez de todo o conhecimento do programa ser jogado pela janela quando alguém se demite ou se aposenta, ele permanece no LMS.

Agendamento e alertas automatizados de rotas

Uma das principais vantagens de usar o LubePM é a capacidade de automatizar os cronogramas de lubrificação. As equipes de manutenção podem gerar facilmente rotas de lubrificação detalhadas que descrevem tarefas, frequências e locais específicos para cada equipamento. O software permite a customização dessas rotas com base nas necessidades exclusivas da máquina em termos do tipo e quantidade certa de lubrificante no momento certo.

Além disso, o software pode enviar alertas e notificações sobre tarefas futuras de lubrificação, atividades atrasadas ou quando um lubrificante precisa ser analisado ou substituído. Essa abordagem proativa ajuda a manter o desempenho ideal do equipamento e a prevenir problemas antes que eles surjam.

Relatórios e análises detalhadas

O software de gerenciamento de lubrificação fornece poderosas ferramentas de relatórios e análises que permitem aos usuários analisar o sucesso do programa de lubrificação ao longo do tempo. Essas ferramentas ajudam a identificar tendências, detectar possíveis problemas e otimizar intervalos de lubrificação com base em dados reais. Os relatórios gerados pelo software podem incluir informações sobre uso de lubrificantes, recomendações de hardware, economia de custos e muito mais. Esta abordagem baseada em dados permite a melhoria contínua nas práticas de lubrificação e apoia a tomada de decisões informadas.

Conclusão

O gerenciamento eficaz da lubrificação é um componente vital de uma estratégia de manutenção bem-sucedida, impactando diretamente a confiabilidade do equipamento. Ao investir em treinamento abrangente em lubrificação, empregando software avançado de gerenciamento de lubrificação e nomeando um líder de programa dedicado, as organizações podem criar uma abordagem estruturada e proativa para a lubrificação. Essas práticas recomendadas não apenas ajudam a prevenir falhas dispendiosas de equipamentos, mas também otimizam o uso de recursos, reduzem o tempo de inatividade e prolongam a vida útil de ativos críticos.

Quer eliminar as suposições no gerenciamento da lubrificação? Saiba mais sobre o software de gerenciamento de lubrificação LubePM.