Tecnologias para remoção de água em óleos lubrificantes

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.

A presença de água em óleo lubrificante é uma ocorrência que se apresenta com certa regularidade em alguns compartimentos de sistemas de lubrificação de equipamentos móveis e industriais.

Figuras 1/2 – Presença de água em óleo lubrificante turva o aspecto

Tecnologias para remoção de água em óleos

Existem várias tecnologias que podem ser utilizadas na remoção de água em óleos lubrificantes e, como exemplo, podemos citar:

1. Desidratação a vácuo

2. Separação centrífuga

3. Dispositivos de secagem por jato de ar seco

4. Desumidificação do espaço superior do compartimento

5. Meio agregado de absorção

6. Meio filtrante impregnado com polímero

O tipo de óleo lubrificante utilizado, o volume do reservatório de óleo lubrificante e alguns outros fatores determinarão qual a melhor tecnologia a ser empregada para remoção de água presente.

Figuras 3/4 – Unidade separadora centrifugadora e unidade de filtração desidratadora a vácuo

Vamos supor que haja, aproximadamente, 0,3% de água contaminante em um reservatório de óleo lubrificante com 50 litros de volume. Isto significa que haveria aproximadamente,  0,15 ml  de água dissolvida ou emulsificada no óleo lubrificante. Neste caso, poderia ser utilizada para a retirada da água unidade de filtração desidratadora a vácuo portátil ou unidade de filtração com meio filtrante higroscópico impregnado com polímero.

Figura 5 – A água pode ser encontrada nos estados: dissolvido, emulsificado e livre

A filtração e remoção de água “off-line” de óleos lubrificantes presentes em compartimentos de equipamentos móveis ou industriais em operação, se possível, é  opção preferencial na retirada da água contaminante.

Figuras 6/7 – Sistema de filtração “off-line”: fixo e através de carro de filtração

É importante, antes do início das operações de filtração e remoção de água “off-line”:

1. Recalcar, na unidade de filtração, óleo lubrificante novo do mesmo tipo que passará pelo sistema de filtração e desidratação com vistas a se encher as tubulações de sucção e recalque evitando-se, desta forma, a contaminação cruzada com outro tipo de óleo lubrificante.

2. Abrir o registro de drenagem do reservatório de óleo lubrificante com vistas a drenar-se qualquer água no estado livre (água que não esteja dissolvida na massa de óleo lubrificante e que esteja decantada no fundo do reservatório).

Figuras 8/9 – Drenar-se a água livre antes do início da operação de filtração

Em muitos reservatórios de óleo lubrificante de maquinários móveis e industriais o registro de drenagem encontra-se em posição levemente acima do fundo do reservatório.

Figuras 10/11 – Registro de drenagem em posição acima do fundo do reservatório de óleo lubrificante

Caso se opte por utilizar no processo de filtração e remoção de água “off-line”  elementos filtrantes com meios de filtração higroscópicos poliméricos, com vistas a dimensionar-se adequadamente a capacidade de retenção de água do meio filtrante é muito importante avaliar-se o volume de água nos estados livre ( que entrará em suspensão durante o processo de desidratação visto que a conexão da tubulação de sucção é, geralmente, efetuada no registro de drenagem ), dissolvido e emulsionado que possa estar presente no reservatório de óleo lubrificante.

Figuras 12/13 – A capacidade de retenção de água do meio filtrante higroscópico polimérico deve ser adequadamente dimensionada para que toda a água presente nos estados livre, dissolvido e emulsionado seja removida.

Para isto pode-se calcular o volume de água livre acumulada abaixo do registro de drenagem ( Volume de Água Livre = L x W x H ) e adicionar-se cerca de 20 ml a este volume  de forma a levar-se em conta eventual volume de água em estado dissolvido ou emulsionado ( caso a localização do registro de drenagem esteja no ponto mais baixo do reservatório o Volume de Água Livre = 0 não sendo usual, no entanto, esta situação ). Nos processos de desidratação a vácuo ou  desumidificação do espaço superior do compartimento, a água livre será conduzida para a parte desidratada do óleo lubrificante pelo processo de osmose.

Figuras 14/15 – Desumidificador de espaço superior em redutor de velocidades

Analisar a causa-raiz é importante

Em adição ao processo de remoção de água em óleos, é muito importante que se realize processo de análise de causa-raiz a fim de se encontrar a real fonte de contaminação do óleo lubrificante por água.

Figuras 16/17 – Armazenagem e respiradouros inadequados:fontes de contaminação do óleo lubrificante por umidade

Respiradouros sem filtros dessecantes, retentores danificados, água oriunda de tambores de óleo lubrificante armazenados ao tempo, vazamentos em selos mecânicos etc.  são causas  frequentes de contaminação do óleo lubrificante por umidade.

Os efeitos da presença de água em óleos lubrificantes de equipamentos móveis e industriais passam, algumas vezes, despercebidos até que a falha ocorra. Contaminação excessiva dos óleos lubrificantes por água podem resultar em oxidação prematura, formação de borras e vernizes e avarias catastróficas em componentes móveis do maquinário.

Figuras 18/19 – Todo cuidado é pouco com respeito à contaminação do óleo lubrificante por umidade

Em alguns casos, a água pode remover aditivos por lavagem e decantação ou por hidrólise resultando em  rápida degradação do óleo lubrificante e  desgaste precoce dos elementos de máquina por formação deficiente da película lubrificante.