O problema das descargas eletrostáticas nos sistemas de lubrificação

Marcos Thadeu Lobo

Engenheiro Mecânico Graduado pela Universidade Estadual de Campinas ( Unicamp ). Exerce, atualmente, a função de Consultor Associado na empresa QU4TTUOR CONSULTORIA.

Descargas eletrostáticas em lubrificação

Descargas eletrostáticas em lubrificação – O método mais   simples   de   se   verificar   se   está   havendo problemas com descargas eletrostáticas (centelhamento) é, simplesmente, por se ouvir sons de estalos ou cliques na região próxima ao filtro ou no reservatório de óleo lubrificante. Obviamente, que uma atitude proativa em relação às cargas eletrostáticas é muito importante com vistas a se buscar a eliminação da fonte do problema antes que tentar solucionar os danos causados por elas.

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

Muitos formuladores utilizam na elaboração de óleos lubrificantes para turbinas hidráulicas, movidas a vapor ou a Gás Natural óleos básicos do Grupo II e até, em casos especiais, óleos básicos do Grupo III.

Devido aos severos processos de refino, os citados tipos de óleos lubrificantes têm níveis muito baixos de Condutividade Elétrica. É importante ter em mente que à medida que a Condutividade Elétrica dos óleos lubrificantes decresce, o potencial para centelhamento aumenta. As cargas elétricas se originam do atrito entre as moléculas de óleo lubrificante assim como entre as moléculas do óleo lubrificante e as superfícies de tubulações, reservatórios de óleos lubrificantes, carcaças de filtros de óleo lubrificante etc.

Figura 3 – Processo de formação de cargas eletrostáticas

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

1. Diâmetro insuficiente de tubulações para o escoamento ideal do óleo lubrificante em sistema de lubrificação centralizada a óleo, o que provoca elevadas velocidades de escoamento.
2. Traçado de tubulações com mudanças súbitas de direção e aumento de velocidade do fluxo de óleo lubrificante.
3. Ausência de aditivos polares na formulação do óleo lubrificante.
4. Aterramento deficiente do sistema mecânico.
5. Baixo nível de óleo lubrificante.
6. Entranhamento de ar no óleo lubrificante.
7. Necessidade de óleos lubrificantes com melhor Nível Geral de Limpeza que leva à necessidade de se intensificar as operações de filtração do óleo lubrificante.
8. Tipo e polaridade de óleos básicos e aditivos.

Figuras 4/5 – Filtração frequente e aterramento deficiente: 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 D2624-02 (Standard Test Methods For Electrical Conductivity Of Aviation And Distillate Fuels), 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 ohm – 12 ohm. Estudos têm mostrado que se a Condutividade Elétrica de um óleo lubrificante for superior a 400 pS/m a 20 ºC, o risco de descarga eletrostática será pequeno. Pode-se, também, monitorar a ocorrência de 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 oferecem várias vantagens  mas, como mencionado anteriormente, a melhor forma de se tratar do assunto é adotando medidas proativas com vistas a solucionar a causa-raiz do problema.

Filtros adequados de óleo lubrificante, modificações nos diâmetros e traçado das tubulações de sistemas centralizados a óleo ou alteração na formulação do óleo lubrificante podem auxiliar na minimização da carga potencial ou, até mesmo, impedir que descargas eletrostáticas ocorram.

Figuras 10 e 11– 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.