Descargas eletrostáticas no sistema de lubrificação

Marcos Thadeu Lobo

Engenheiro Mecânico Graduado Pela Universidade Estadual De Campinas ( Unicamp ) em 1985. Ingressou na Petrobras Distribuidora S/A em 1986 como profissional de Suporte Técnico em Produtos. E atualmente exerce a função de Consultor Técnico Sênior.

O método mais simples de se verificar a ocorrência de problemas com descargas eletrostáticas (centelhamento) é, simplesmente, detectar sons de estalos ou cliques na região próxima ao filtro ou ao reservatório de óleo lubrificante. Obviamente, que uma atitude proativa em relação às cargas eletrostáticas é muito importante com vistas a buscar-se a eliminação da fonte do problema antes de tentar solucionar os danos causados por elas.

Figuras 1/2 – Descargas eletrostática ( centelhamento ) em filtro e reservatório de óleo lubrificante

Muitos formuladores utilizam óleos básicos do Grupo II e até, em casos especiais, básicos do Grupo III, na elaboração de óleos lubrificantes para turbinas hidráulicas movidas a vapor ou gás natural. Devido aos severos processos de refino, os citados tipos de óleos lubrificantes têm níveis de condutividade elétrica muito baixos. É importante ter em mente que, à medida que a condutividade elétrica dos óleos lubrificantes decresce, o potencial para descargas eletrostáticas aumenta. As cargas elétricas originam-se do atrito entre as moléculas de óleo lubrificante, assim como entre as moléculas do óleo lubrificante com as superfícies de tubulações, reservatórios, carcaças de filtros etc.

Figura 3 – Processo de formação de cargas eletrostáticas

Formação de descargas eletrostáticas

Entre os fatores que contribuem para a formação de descargas eletrostáticas em óleos  lubrificantes podemos citar:

– diâmetro insuficiente de tubulações para o escoamento ideal do óleo lubrificante em sistemas de lubrificação centralizada a óleo, o que provoca elevadas velocidades de escoamento;

– traçado das tubulações que leva a mudanças súbitas de direção e aumento de velocidade do fluxo de óleo lubrificante;

– ausência de aditivos polares na formulação do óleo lubrificante;

– aterramento deficiente do sistema mecânico;

– baixo nível de óleo;

– entranhamento de ar no óleo;

– necessidade de óleos com melhor nível geral de limpeza, que leva à necessidade de se intensificar as operações de filtragem do óleo lubrificante;

– tipo e polaridade de óleos básicos e aditivos.

Figuras 4/5 – Filtração e aterramento deficiente são algumas das razões para formação de cargas eletrostáticas

Alguns ensaios laboratoriais podem ser realizados para se verificar a condutividade elétrica de óleos lubrificantes. O método de ensaio ASTM D2624, por exemplo, foi desenvolvido, primariamente, para uso em combustíveis de aviação, mas tem se provado bastante eficiente também para uso em óleos lubrificantes.

Figuras 6/7 – A medição da condutividade elétrica de óleos lubrificantes é muito importante em determinadas aplicações

A condutividade elétrica em óleos lubrificantes é medida em  picosiemens  por  metro  (pS/m). A título de  referência podemos  mencionar que 01 pS/m equivale a 10 – 12 ohm. Estudos têm mostrado que, se a condutividade elétrica de um óleo lubrificante for superior a 400 pS/m a 20ºC, o risco de descarga eletrostática será pequeno.

Pode-se também,   monitorar-se a ocorrência de descargas eletrostáticas (centelhamento) utilizando-se as técnicas de ultrassom e análise de vibrações.

Figuras 8/9 – Técnicas de ultrassom e análise de vibrações para monitoramento de descargas eletrostáticas

As citadas técnicas de monitoramento de descargas eletrostáticas oferece várias vantagens  mas, como mencionado anteriormente, a melhor forma de se tratar do assunto é adotar medidas proativas com vistas a solucionar a causa raiz do problema. Filtros de óleo lubrificante adequados, modificações nos diâmetros e traçado das tubulações de sistemas centralizados a óleo, alteração na formulação do óleo lubrificante podem auxiliar na minimização da carga potencial ou, até mesmo, impedir que descargas eletrostáticas ocorram.

Figura 10 – Explosão em reservatório de óleo lubrificante e furo em elemento filtrante causado por descarga eletrostática

Por se controlar a condutividade elétrica dos óleos lubrificantes é possível prevenir-se a formação de descargas eletrostáticas eliminando-se, desta forma, a necessidade de detectá-las.