Verniz no Óleo Hidráulico: Principais Causas e Como Prevenir
A qualidade do óleo lubrificante e hidráulico é fundamental para o funcionamento eficiente das unidades hidráulicas. Além de transmitir energia por todo o sistema, o óleo lubrifica, transfere calor e permite o trabalho contínuo das máquinas. Porém, durante seu ciclo de operação, o óleo pode gerar descargas elétricas que resultam na formação de verniz.
O verniz é um contaminante perigoso que pode obstruir filtros e travar válvulas e motores hidráulicos. Ao contrário das partículas contaminantes comuns, o verniz não é detectável por ferramentas convencionais de monitoramento padrão de óleo, tornando-se um desafio significativo para os departamentos de manutenção. Esse problema é frequentemente uma consequência direta do manejo inadequado tanto nos sistemas de lubrificação quanto os hidráulicos.
Muitos acreditam que apenas trocar o óleo contaminado é suficiente para eliminar o verniz. No entanto, como o verniz se impregna nas superfícies metálicas, ele continua a contaminar o sistema, impedindo o lubrificante de funcionar corretamente, aumentando a temperatura e o atrito, o que acelera a degradação do óleo.
Para remover o verniz de forma eficaz, é necessário usar filtros especiais que eliminem o verniz numa taxa maior que a de sua formação, enquanto ele ainda está solúvel. Se o verniz já estiver insolúvel e aderido às superfícies internas, é preciso tratá-lo para que se torne novamente solúvel antes de ser removido.
Neste artigo, abordaremos tudo o que você precisa saber para lidar com o verniz em sistemas de lubrificação, incluindo:
- O que é verniz;
- Como ele é formado;
- Como detectar a presença de verniz no óleo lubrificante;
- Como evitar a formação de verniz em sistemas de lubrificação.
O que é Verniz?
O verniz é um subproduto indesejável da degradação de óleos lubrificantes em sistemas hidráulicos e de lubrificação industrial. Composto principalmente por resíduos orgânicos oxidados, o verniz se forma quando o alto ciclo de uso do óleo gera condução elétrica no sistema de lubrificação, aumentando a temperatura e atrito que contribuem para os processos de deterioração ao longo do seu tempo de uso.
Em seus estágios mais avançados, o verniz acelera a degradação do óleo lubrificante e corrói as superfícies metálicas dos componentes hidráulicos
Essas partículas, geralmente menores que 1 micrômetro, são inicialmente solúveis no óleo. Contudo, à medida que o fluido se degrada e a capacidade de solvência do lubrificante diminui, seja por saturação de contaminantes ou mudanças de temperatura, essas partículas começam a precipitar e formar depósitos sólidos.
Uma das características marcantes do verniz é sua aderência às superfícies metálicas. Devido à sua natureza polar, o verniz se fixa nas superfícies de componentes metálicos, formando uma camada difícil de remover.
O processo de formação de verniz
A coloração do verniz pode variar bastante, sendo frequentemente observada em tons de laranja claro, marrom ou preto, dependendo das condições de operação e do estado de degradação do óleo. Essa variabilidade de cor não só ajuda na identificação do verniz, mas também indica diferentes estágios de oxidação e contaminação do fluido hidráulico.
Quanto mais escuro o óleo lubrificante for, maiores são as chances
da formação de verniz nos sistemas de lubrificação
Outro aspecto importante é que o verniz não apenas se adere, mas também atua como um ponto de atração para outras partículas sólidas presentes no sistema, como sujeira e partículas de desgaste. Isso ocorre porque a superfície pegajosa do verniz facilita a retenção de contaminantes, formando camadas cada vez mais espessas e potencialmente danosas.
Alguns sinais que podem indicar a presença de verniz no óleo lubrificante são:
- Vibração;
- Escurecimento do óleo;
- Aumento da temperatura;
- Saturação frequente de filtros;
- Respostas lentas de válvulas de controle;
- Travamento de carretéis de válvulas solenóide;
- Depósitos Visíveis e pastosas na superfície metálica dos componentes.
Como ocorre a formação do verniz em sistemas de lubrificação e hidráulicos?
A formação de verniz em sistemas de lubrificação é um fenômeno complexo que resulta da degradação dos óleos lubrificantes ao longo do tempo. Esse processo geralmente começa com a oxidação do óleo, que ocorre quando o lubrificante é exposto ao calor excessivo, à pressão e à presença de contaminantes metálicos. A oxidação é uma reação química entre o lubrificante e o oxigênio, que leva à formação de produtos de degradação insolúveis.
Conforme o óleo oxida, seus componentes químicos começam a quebrar, formando subprodutos como lodo, ácidos e verniz. O verniz, especificamente, é composto de resíduos orgânicos oxidados que são inicialmente solúveis no óleo. No entanto, à medida que o óleo continua a oxidar e sua capacidade de solvência é reduzida, esses subprodutos começam a precipitar.
Isso ocorre principalmente quando há uma saturação de contaminantes no óleo ou quando ocorrem flutuações de temperatura significativas. Essas partículas insolúveis, agora precipitadas, começam a se depositar nas superfícies internas dos componentes do sistema de lubrificação.
As áreas mais afetadas incluem superfícies metálicas, onde o verniz forma uma camada aderente e tenaz. Devido à sua natureza polar, o verniz é atraído para superfícies metálicas, o que facilita sua aderência e torna sua remoção particularmente difícil.
Além disso, o verniz tende a se formar em locais onde há fluxo lento de óleo ou onde a temperatura é mais elevada, como em válvulas de controle, filtros e rolamentos. A presença de verniz pode ser observada pela mudança de cor e textura do óleo, além de depósitos visíveis nas superfícies internas do sistema.
Filtros Hidráulicos convencionais não conseguem impedir a formação de verniz.
Esses depósitos de verniz não apenas comprometem a eficiência da lubrificação, mas também podem acelerar o desgaste das partes móveis e aumentar a resistência ao fluxo de óleo, contribuindo para falhas mecânicas e operacionais no sistema.
Como evitar a formação de verniz em sistemas de lubrificação?
Para evitar a formação de verniz em sistemas de lubrificação, é essencial adotar uma abordagem proativa e preventiva, considerando vários aspectos técnicos. A manutenção regular e o monitoramento contínuo das condições do óleo lubrificante são fundamentais para identificar e mitigar problemas antes que se agravem.
O monitoramento constante, incluindo a análise da quantidade de partículas, água, temperatura e Número de Ácido (TAN), aliado ao teste MPC (Colorímetro na Membrana), permite inferir a formação de verniz e deve ser parte integrante da estratégia de manutenção.O teste MPC é uma ferramenta crucial para detectar a presença de verniz. Este teste gradua a coloração deixada na membrana de 0,45 µm após a permeação de 60 ml de óleo, fornecendo o Potencial de Verniz (dE ou ∆E).
Os resultados são classificados da seguinte forma: normal (dE < 15), monitorar (dE entre 15 e 29), anormal (dE entre 30 e 40) e crítico (dE > 40). Quando o dE excede 15, é necessário adotar ações de contenção e prevenção para evitar que o problema se agrave.
Resultados do teste MPC são essenciais para detectar o potencial de formação de verniz no óleo hidráulico
A análise dos resultados deve ser complementada pela observação direta do equipamento. Esperar que o dE atinja 30 antes de agir, realizar limpeza e substituição de óleo sem descontaminar o sistema, ou diluir óleo novo para reduzir o dE são erros comuns que não resolvem o problema de forma definitiva.
A formação de verniz é uma característica inerente aos óleos e equipamentos, especialmente em turbinas a gás e turbo geradores, devido à maior demulsibilidade e estabilidade oxidativa dos óleos básicos do Grupo II. A utilização desses óleos pode levar à formação de verniz como efeito colateral.
Embora fabricantes de lubrificantes estejam trabalhando para mitigar esse problema com novos aditivos e formulações aprimoradas, o problema não será completamente eliminado. Outros fatores que aceleram a formação de verniz, como descargas eletrostáticas e pontos quentes, também devem ser considerados.
A substituição adequada do óleo lubrificante, combinada com o processo de flushing, é fundamental. O flushing remove depósitos e resíduos do sistema, e o uso de produtos químicos de limpeza contendo dispersantes e detergentes pode ser necessário para remover o verniz das superfícies internas. É vital garantir que todos os resíduos desses produtos sejam completamente eliminados antes de reabastecer o sistema com óleo novo, pois resíduos químicos podem reagir com aditivos do lubrificante e alterar suas propriedades.
Elementos filtrantes especiais para evitar correntes elétricas durante o alto cíclo do óleo, como o EXAPOR®SPARK PROTECT da Argo-Hytos, são recomendados para prevenir a formação de verniz. Esses elementos removem partículas contaminantes e previnem a geração de descargas elétricas, que são uma das principais causas da formação de verniz. A filtração profunda, combinada com outras técnicas, é eficaz na manutenção dos precursores do verniz em solução e na redução do potencial de verniz.
Métodos adicionais, como a limpeza eletrostática e a aglomeração carregada, são eficazes na remoção de verniz. A limpeza eletrostática utiliza um campo eletrostático para atrair partículas polares de verniz, dissolvendo-o nas superfícies dos circuitos de óleo e restabelecendo o equilíbrio com seus precursores.
Além disso, a aglomeração carregada carrega as partículas, que se aglutinam em partículas maiores que podem ser filtradas mecanicamente após a aglomeração.
A utilização de filtros com meio filtrante para troca iônica com resina seca é uma solução eficaz para a prevenção da formação de verniz, mantendo as partículas submicrométricas em solução e retardando seu processo de formação.
Prevenção de Verniz: A Chave para Manutenção Eficiente
Enquanto diversas técnicas podem ser utilizadas para remover verniz, a prevenção continua sendo a abordagem mais eficaz. Implementar sistemas de monitoramento em tempo real e otimizar a durabilidade e o desempenho dos sistemas de filtragem são cruciais para minimizar os custos de manutenção e garantir a eficiência dos sistemas de lubrificação.
Para assegurar a confiabilidade do seu óleo lubrificante e manter a eficiência das suas operações industriais, é fundamental contar com um parceiro especializado em soluções hidráulicas. A Bahri Inteligência Industrial se destaca não apenas pelo fornecimento de equipamentos de filtragem e monitoramento de alta tecnologia, mas também pela expertise em serviços de manutenção preventiva.Se você busca uma estrutura de manutenção preventiva de alto nível ou necessita de consultoria técnica especializada para analisar e otimizar suas unidades hidráulicas, a Bahri está pronta para ajudar.
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