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Análise de Óleo

Análise da densidade do óleo: quando e por que fazer

 02 de julho

O atributo da densidade é extremamente importante para a análise de óleo em manutenção preditiva, uma vez que tem papel fundamental no funcionamento do lubrificante e, por conseguinte, no desempenho do maquinário. Veja no post a seguir como isso ocorre e a importância da análise da densidade do óleo para assegurar a funcionalidade de seus sistemas.

análise de densidade do óleo

O que é a análise da densidade do óleo e qual a sua importância?

A densidade é uma propriedade-chave de um fluido e é dada pela razão entre sua massa específica e um volume conhecido (d=m/V). A água, padrão de referência, tem densidade de 1, 000 kg/m³, por definição. Já os óleos variam entre 700 kg/m³ e 950 kg/m³. Esse é o motivo pelo qual a maioria dos óleos flutua em água: são menos densos que ela. Alguns óleos-base do Grupo IV do sistema API, porém, podem ser mais densos e afundar na água.

É por isso que, quando há problemas de excesso de umidade no seu sistema de lubrificação, a água decanta no fundo do tanque e pode ser drenada primeiro quando a tampa ou a válvula forem abertas. No caso de óleos mais densos, como os do Grupo IV, ocorre o contrário, e a água flutua sobre o lubrificante.

Para a classificação API, no entanto, a medida de densidade é feita de outra forma, usando uma escala de comparação inversa. Nesse sistema, o valor 10 é atribuído à água, e todo fluido que tiver maior valor que esse tem densidade menor do que a água e flutuará nela; o que tiver valor menor que 10 será mais pesado e afundará.

Característica importante da densidade é que ela varia conforme a temperatura do óleo de forma inversa: quanto maior a temperatura, menor a densidade.

O valor da densidade de um fluido é utilizado em cálculos de viscosidade, a propriedade mais importante de um lubrificante. Esse é, portanto, o principal motivo para realizar a análise da densidade do óleo: sem tal informação, não será possível determinar a viscosidade.

 

Como a densidade afeta os lubrificantes e as máquinas?

Conforme mencionado, para conhecer a viscosidade de um fluido, deve-se primeiro saber qual a sua densidade. Tendo conhecimento desse valor, podemos verificar que, com o aumento da densidade de um lubrificante, o fluido se torna mais espesso. Uma das consequências disso é que quaisquer partículas dissolvidas nesse fluido vão demorar mais tempo para decantar.

Em relação a sistemas hidráulicos, essa informação é extremamente importante, pois significa que o mecanismo estará exposto à contaminação por partículas por mais tempo. Os conjuntos hidráulicos são muito sensíveis a qualquer tipo de contaminação, e maior tempo de permanência dessas partículas suspensas podem originar problemas como cavitação, corrosão e entupimento das válvulas por formação de lodo no óleo.

Por outro lado, fluidos de alta densidade podem ajudar no controle de contaminação. Neste caso, o maior período de flutuação no líquido facilita a remoção das partículas através de filtração ou de outros mecanismos, ajudando o processo de limpeza do conjunto.

Nesse contexto, as bombas hidráulicas são os equipamentos que mais sofrem com as alterações na densidade. Dentre os problemas que podem ser causados, estão:

  • Aumento da propensão de cavitação nos orifícios de sucção e de saída da bomba.
  • Aumento da potência de bombeamento (consumo de mais energia, causando desgaste no motor).
  • Aumento do estresse nos elementos de bombeamento.
  • Comprometimento da capacidade de bombeamento em razão da elevação da inércia do fluido (o óleo não escoa como deveria).

O potencial erosivo do fluido também aumenta com o incremento da densidade. Em pontos do sistema em que há grande turbulência (ou grande velocidade de passagem de fluidos). Ou seja, quanto maior a densidade em locais onde o fluido tem grande velocidade, maior a probabilidade de o fluido erodir os encanamentos, as válvulas ou quaisquer outras superfícies em seu caminho.

Outros contaminantes como ar e água no óleo também serão afetados pela alteração da densidade do lubrificante. Aliás, alterações na densidade do óleo, em contrapartida, podem indicar a contaminação por ar e água, já que esses dois contaminantes afetam tal propriedade. Alterações na referida propriedade indicam também oxidação. Neste caso, a densidade se eleva com o avanço do processo oxidativo. Todas essas informações poderão ser averiguadas com maior clareza uma vez realizada a análise da densidade do óleo.

 

Benefícios da análise da densidade do óleo para a operação

Visto que é uma função da temperatura, variação na densidade do óleo pode estar indicando sobreaquecimento nas peças das máquinas. Nesse sentido, a análise da densidade do óleo deve ser feita sempre que houver a observação em campo de alterações no desempenho de bombas hidráulicas ou excesso de trabalho nessas. Quer dizer, se você reparou que as bombas estão gastando mais energia, pode ser que a densidade do óleo esteja alterada. Em caso afirmativo, é necessário realizar tipos diferentes de análise de óleo com o intuito de detectar exatamente qual o problema.

Essa indicação é feita porque as bombas são projetadas para um tipo específico de densidade de óleo. Portanto, à medida que a densidade se altera, ocorre a perda da eficiência do bombeamento, ocasionando prejuízos à produção e aumentando seus custos. Realizar a análise da densidade do óleo, neste caso, é crucial.

Em suma, a densidade tem papel fundamental no funcionamento do lubrificante e no desempenho das máquinas, especialmente no caso das bombas dos sistemas hidráulicos. Isso porque esses equipamentos são desenhados conforme a densidade do óleo a ser utilizado no sistema, e qualquer alteração nessa propriedade comprometerá seu desempenho.

De modo semelhante, maiores densidades no óleo indicarão maior tempo de permanência das partículas em suspensão. Por um lado, isso pode ser um problema, já que expõe o sistema à presença nociva de contaminantes. Por outro, pode ajudar a limpar o conjunto pela mesma razão. Além disso, a densidade altera, e também é alterada, pela presença de ar e água, contaminantes que podem causar danos significativos aos equipamentos, tais como corrosão, cavitação e entupimento de válvulas por causa da formação de lodo.

Faça a cotação da análise da densidade do óleo e descubra o quanto antes se seus óleos estão adequados para a otimização do seu processo produtivo.

Comentários:

Manutenção Preditiva | 17 de outubro
A densidade em si é uma propriedade do fluido que nos auxilia a identificar o óleo e também a calcular o volume/massa de fluido necessária ao sistema. Olá, Sadrak. Tudo bem? A variação desta propriedade, auxiliaria a identificar alguma contaminação do fluido, mas não seria a propriedade que consideraríamos diretamente para o projeto. O que precisamos levar em consideração para nosso motor é própria a indicação do fabricante do motor, especialmente quanto à viscosidade e às propriedades de proteção que o óleo confere. Qualquer dúvida estamos à disposição.

Comentários:

Sadrak Martins | 15 de outubro
Qual a melhor densidade do óleo para ser usado em motor a diesel. 0,879 a 20 ºC ou 0,942 a 20ºC ?

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