Análise de óleos em uso

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Análise de óleos em uso

Este é o primeiro artigo de uma série sobre a análise de óleos em uso.

As duas principais causas de falhas em equipamentos são falhas na operação e na manutenção.
No universo da manutenção, existem os principais tipos descritos na tabela 1.

A análise de óleos em uso é uma ferramenta que consiste na coleta periódica de amostras do lubrificante e avaliação de suas propriedades em ensaios normatizados de laboratório.

Na manutenção corretiva a análise do óleo após a falha vai mostrar desgaste elevado, o que já é esperado, e contaminação. Ela pode ser útil identificando os contaminantes presentes e auxiliando na investigação da causa do problema.

Na preventiva, a troca de carga de lubrificante é feita por tempo. Neste caso, a análise de lubrificante em uso pode ser útil para avaliar se este período de troca está adequado ou não.

Técnicas de monitoramento

A partir da preditiva, a análise de lubrificante em uso, junto com outras como análise de vibração e termografia, é fundamental para identificar alterações no comportamento da máquina e fornecer informações para identificar o início do processo de falha.

A análise de vibração é feita através de sensores que medem a vibração em diferentes frequências e também sua amplitude. A variação destas informações ao longo do tempo e quando comparadas com referências, identificam problemas como desequilíbrios, desalinhamentos, folgas em rolamentos, problemas de lubrificação entre outros.

A termografia é realizada através de uma câmera termográfica que mede a radiação infravermelha emitida e transforma estes dados em imagens térmicas, identificando as diferenças de temperatura entre as partes dos equipamentos. Desta forma, identificam-se pontos quentes ou frios anormais que podem ser indícios de possíveis falhas.

Como a maioria das tecnologias de manutenção preditiva o valor real da análise termográfica não decorre de medições instantâneas mas, sim de dados de tendência e de análises adicionais dos dados obtidos.

A elevação de temperatura é, usualmente, um sintoma de falha catastrófica iminente ou de operação deficiente do maquinário. Câmeras de imagens infravermelhas à distância podem ser utilizadas para se obter, rapidamente, perfis de temperatura multipontos que podem ser prontamente avaliados.

Este tipo de inspeção pode ser realizado com pouca ou nenhuma interrupção da operação da planta e pode ser utilizada como ferramenta de triagem em inspeções de manutenção preditiva diárias ou semanais.

O retorno constante destas inspeções pode ser utilizado para verificar mudanças no comportamento do equipamento móvel ou industrial sendo estas mudanças sim, de valor real e de interesse.

O uso destas técnicas em conjunto, uma complementando as informações da outra, possibilita a redução drástica de falhas em equipamentos. Outra fonte importante de informações são dos dados de operação do equipamento: pressão diferencial de filtros, vazões, temperaturas, etc. Todas elas em conjunto são a base da manutenção preditiva e da proativa.

Programa de análise de lubrificantes em uso

A análise de lubrificantes em uso não deve ser adotada de forma aleatória, porque acarretará custos que não trarão benefícios de retorno como, por exemplo, coletar uma amostra de lubrificante somente quando o equipamento apresenta problemas para saber o que está acontecendo. Sem um histórico de comportamento das propriedades deste lubrificante neste equipamento, não é possível emitir um laudo que realmente auxilie na identificação e solução do problema, porque não há referências para comparação.

Esta ferramenta deve ser implementada através de um plano de monitoramento que considera:

    • Criticidade do equipamento;
    • Identificação se o lubrificante em uso é o adequado;
    • Periodicidade de coleta das amostras;
    • Ponto de coleta de amostra;
    • Ensaios a serem realizados.

Exemplo – bomba multi estágio para injeção de água em plataforma de produção de petróleo

Esse tipo de bomba é fundamental na produção de petróleo em alguns poços pois a injeção de água aumenta a extração de petróleo.

Trata-se de uma bomba Sulzer com oito estágios acionada por motor elétrico. Os mancais são de bucha metálica e o lubrificante é mineral grau ISO VG 68 tipo R&O (antioxidante e anticorrosivo). Este equipamento estava sendo monitorado por técnicas de vibração, análise dos dados de operação e de amostra do lubrificante em uso.

Bomba Sulzer

A análise de vibração identificou um aumento discreto da amplitude em determinadas frequências. Os dados de operação não mostraram nenhuma alteração significativa. A análise de óleo identificou um aumento na quantidade de partículas de tamanho de 5 a 15 μm e, na amostra seguinte, foi identificado aumento no teor de estanho (material do mancal de bucha). Concluiu-se que estava se iniciando um desgaste no mancal. Foi programada a parada da bomba quando adequado para o processo, mantendo-se o monitoramento da máquina para garantir que não ocorreria a falha, e o mancal foi trocado.

Este é um exemplo de manutenção preventiva. A parada da máquina foi programada de acordo com sua condição.

Evoluindo para a manutenção proativa neste caso, identifica-se a causa raiz do desgaste deste mancal. Provavelmente a presença de partículas provocaram desgaste abrasivo no mancal gerando mais partículas e o aumento no teor de estanho na amostra de óleo. Analisando as folgas dos mancais, identifica-se o grau de limpeza que o lubrificante deve ter para evitar este desgaste. A partir daí são estabelecidas modificações nos procedimentos, incluindo instalação de filtros de respiro para evitar entrada indesejada de partículas sólidas, filtração da carga de lubrificante na alimentação e reposição de nível e possível filtração offline da carga periodicamente.

A análise de lubrificantes em uso é uma ferramenta poderosa para aumentar a confiabilidade dos equipamentos e reduzir falhas e deve ser usada de forma sistemática e planejada junto com outras técnicas de monitoramento.

No próximo artigo será abordado o tema de coleta de amostras para monitoramento de lubrificantes. Até lá!

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