A análise de óleo é uma atividade de rotina para analisar a saúde, a contaminação e o desgaste da máquina. O objetivo de um programa de análise de óleo é verificar se uma máquina lubrificada está operando de acordo com as expectativas. Quando uma condição ou parâmetro anormal é identificado por meio da análise de óleo, ações imediatas podem ser tomadas para corrigir a causa raiz ou mitigar uma falha em desenvolvimento.  

Por que realizar análise de óleo

Uma razão óbvia para executar a análise de óleo com qualidade é entender a condição do óleo, mas também se destina a ajudar a esclarecer a condição da máquina da qual a amostra de óleo foi coletada. Existem três categorias principais de análise de óleo: propriedades do fluido, contaminação e detritos de desgaste.

Propriedades do fluido

Esse tipo de análise de óleo se concentra na identificação do estado físico e químico atual do óleo e na definição de sua vida útil restante (RUL). Responde a perguntas como:

• A amostra corresponde à identificação de óleo especificada?
• É o óleo correto para usar?
• Os aditivos certos estão ativos?
• Os aditivos se esgotaram?
• A viscosidade mudou da viscosidade esperada? Se sim, por quê?
• Qual é o RUL do petróleo?

Contaminação

Ao detectar a presença de contaminantes destrutivos e restringir suas fontes prováveis ​​(internas ou externas), a análise de óleo pode ajudar a responder perguntas como:

• O óleo está limpo?
• Que tipos de contaminantes estão no óleo?
• Onde os contaminantes se originam?
• Existem sinais de outros tipos de lubrificantes?
• Existe algum sinal de vazamento interno?

Usar detritos

Essa forma de análise de óleo trata da determinação da presença e identificação de partículas produzidas como resultado de desgaste mecânico, corrosão ou outra degradação da superfície da máquina. Responde a perguntas relacionadas ao desgaste, incluindo:

• A máquina está degradando anormalmente?
• Os detritos de desgaste são produzidos?
• De qual componente interno é provável que o desgaste seja originário?
• Qual é o modo e a causa do desgaste?
• Quão severa é a condição de desgaste?

Você precisa saber se alguma ação deve ser tomada para manter a máquina saudável e prolongar a vida útil do óleo. A análise de óleo para máquinas pode ser comparada à análise de sangue para o corpo humano.

Quando um médico coleta uma amostra de sangue, ele a coloca em uma linha de máquinas de análise, estuda os resultados e relata suas conclusões com base em sua educação, pesquisa e perguntas detalhadas feitas ao paciente.

Da mesma forma, com a análise de óleo, são feitas amostras cuidadosas de óleo e máquinas elaboradas produzem os resultados do teste. O pessoal do laboratório interpreta os dados da melhor maneira possível, mas sem detalhes cruciais sobre a máquina, um diagnóstico ou prognóstico pode ser impreciso. Alguns desses detalhes importantes incluem:

• As condições ambientais da máquina (temperaturas extremas, alta umidade, alta vibração, etc.)
• O componente de origem (turbina a vapor, bomba, etc.), marca, modelo e tipo de óleo atualmente em uso
• O ID permanente do componente e o local exato da porta de amostra
• Procedimentos de amostragem adequados para confirmar uma amostra consistentemente representativa
• Ocorrências de trocas de óleo ou óleo de maquiagem adicionado, bem como a quantidade de óleo de maquiagem desde a última troca de óleo
• Se carrinhos de filtro estiveram em uso entre amostras de óleo
• Tempo total de operação do componente amostrado desde que ele foi comprado ou revisado
• Tempo de execução total no óleo desde a última alteração
• Qualquer outra atividade incomum ou digna de nota envolvendo a máquina que possa influenciar alterações no lubrificante

A interpretação de um relatório de análise de óleo pode ser esmagadora para os olhos não treinados. A análise de óleo não é barata e nem o equipamento sobre o qual revela informações. Todos os anos, as plantas industriais pagam milhões de dólares para os laboratórios comerciais realizarem análises de amostras de óleo usadas e novas. Infelizmente, a maioria do pessoal da fábrica que recebe esses relatórios de laboratório não entende o básico de como interpretá-los.

O que procurar ao revisar um relatório de análise de óleo

1. Leia e verifique os dados no tipo de óleo e tipo de máquina para obter precisão.
2. Verifique se os dados de referência são mostrados para novas condições de óleo e se os dados de tendência estão em uma frequência compreendida (de preferência consistente).
3. Verifique a viscosidade medida.
4. Verifique os dados elementares de desgaste e compare com os dados de referência e de tendência. Use um atlas de detritos de desgaste para combinar os elementos com sua possível origem.
5. Verifique os dados aditivos elementares e compare com os dados de referência e de tendência. Use um atlas de detritos de desgaste para combinar os elementos com sua possível origem.
6. Verifique os dados elementares de contaminação junto com a contagem de partículas e compare com os dados de referência e tendências. Use um atlas de detritos de desgaste para combinar os elementos com sua possível origem.
7. Verifique os níveis de umidade / água e compare com os dados de referência e tendências.
8. Verifique o número de ácido e o número de base e compare com os dados de referência e de tendência.
9. Verifique outros dados analisados, como níveis de oxidação de FTIR, ponto de inflamação, demulsibilidade, ferrografia analítica, etc.
10. Compare quaisquer grupos de dados que estejam tendendo a níveis inaceitáveis ​​e faça justificativas com base nessas tendências.
11. Compare resultados e recomendações por escrito com informações conhecidas sobre o óleo e a máquina, como alterações recentes nas condições ambientais ou operacionais ou alterações / filtragem recentes do óleo.
12. Revise os limites de alarme e faça ajustes com base nas novas informações.

Normalmente, um relatório de análise de óleo vem com uma seção de resumo por escrito que tenta colocar os resultados e recomendações nos termos do leigo. Porém, como o laboratório nunca viu a máquina ou conhece seu histórico completo, essas ações recomendadas são genéricas e não são adaptadas às suas circunstâncias individuais.

Portanto, é de responsabilidade do pessoal da planta que receber o relatório do laboratório tomar as ações adequadas com base em todos os fatos conhecidos sobre a máquina, o ambiente e as tarefas recentes de lubrificação executadas.

Testes de análise de óleo

Para um equipamento padrão submetido à análise normal de óleo recomendada, a lista de teste consistiria em testes “de rotina”. Se forem necessários mais testes para responder a perguntas avançadas, esses seriam considerados testes de “exceção”.

Os testes de rotina variam com base no componente de origem e nas condições ambientais, mas devem quase sempre incluir testes de viscosidade, análise elementar (espectrométrica), níveis de umidade, contagem de partículas, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e número de ácido. Outros testes baseados no equipamento de origem incluem ferrografia analítica, densidade ferrosa, demulsibilidade e teste de número de base.

Viscosidade

Vários métodos são usados ​​para medir a viscosidade, que é relatada em termos de viscosidade cinemática ou absoluta. Embora a maioria dos lubrificantes industriais classifique a viscosidade em termos de graus de viscosidade padronizados ISO (ISO 3448), isso não implica que todos os lubrificantes com um ISO VG 320.

Por exemplo, sejam exatamente 320 centistokes (cSt). De acordo com a norma ISO, cada lubrificante é considerado com um grau de viscosidade específico, desde que esteja dentro de 10% do ponto médio da viscosidade (normalmente o número ISO VG).

A viscosidade é a característica mais importante de um lubrificante. O monitoramento da viscosidade do óleo é fundamental, pois quaisquer alterações podem levar a uma série de outros problemas, como oxidação, entrada de glicol ou estressores térmicos.

As leituras de viscosidade muito altas ou muito baixas podem ser devidas à presença de um lubrificante incorreto, cisalhamento mecânico do óleo e / ou melhorador do índice de viscosidade, oxidação do óleo, contaminação por anticongelante ou influência de contaminação por combustível, refrigerante ou solvente.

Os limites para alterações na viscosidade dependem do tipo de lubrificante que está sendo analisado, mas geralmente têm um limite marginal de aproximadamente 10% e um limite crítico de aproximadamente 20% maior ou menor que a viscosidade pretendida.

Número de ácido / número base

Os testes de número de ácido e número de base são semelhantes, mas são usados ​​para interpretar diferentes questões relacionadas a lubrificantes e contaminantes. Em um teste de análise de óleo, o número de ácido é a concentração de ácido no óleo, enquanto o número de base é a reserva de alcalinidade no óleo.

Os resultados são expressos em termos do volume de hidróxido de potássio em miligramas necessários para neutralizar os ácidos em um grama de óleo. O teste do número de ácido é realizado em óleos que não são do cárter, enquanto o teste do número de base é para óleos de cárter com sobreposição.

Um número de ácido que é muito alto ou muito baixo pode ser o resultado da oxidação do óleo, da presença de um lubrificante incorreto ou da depleção de aditivos. Um número de base muito baixo pode indicar condições elevadas de passagem do motor (combustível, fuligem etc.), presença de lubrificante incorreto, contaminação interna por vazamento (glicol) ou oxidação do óleo por intervalos prolongados de drenagem de óleo e / ou calor extremo .

FTIR

O FTIR é um método rápido e sofisticado para determinar vários parâmetros de óleo, incluindo contaminação por combustível, água, glicol e fuligem; produtos de degradação de óleo como óxidos, nitratos e sulfatos; bem como a presença de aditivos como dialquilditiofosfato de zinco (ZDDP) e fenóis.

O instrumento FTIR reconhece cada uma dessas características monitorando a mudança na absorbância infravermelha em um número específico ou em uma série de números de onda.

Muitos dos parâmetros observados podem não ser conclusivos; freqüentemente, esses resultados são combinados com outros testes e usados ​​mais como evidência de suporte. Os parâmetros identificados por turnos em números de onda específicos são mostrados na tabela abaixo.

Análise Elemental

A análise elementar trabalha com os princípios da espectroscopia de emissão atômica (AES), que às vezes é chamada de análise de desgaste de metal. Essa tecnologia detecta a concentração de metais desgastados, contaminantes ou elementos aditivos no óleo. Os dois tipos mais comuns de espectroscopia de emissão atômica são eletrodo de disco rotativo (RDE) e plasma indutivamente acoplado (ICP).

Ambos os métodos têm limitações na análise do tamanho das partículas, com RDE limitado a partículas menores que 8 a 10 mícrones e ICP limitado a partículas menores que 3 mícrons. Ainda assim, eles são úteis para fornecer dados de tendências. As possíveis fontes de muitos elementos comuns são mostradas na tabela abaixo.

A melhor maneira de monitorar esse tipo de dados é primeiro determinar o que é esperado no óleo. Um relatório de análise de óleo eficaz fornecerá dados de referência para o novo óleo, para que qualquer quantidade de elementos aditivos possa ser facilmente distinguida da dos contaminantes.

Além disso, como muitos tipos de elementos devem ser esperados em algum nível (mesmo contaminantes em certos ambientes), é melhor analisar tendências em vez de focar em qualquer medição específica dos dados de análise elementar.

Contagem de Partículas

A contagem de partículas mede o tamanho e a quantidade de partículas no óleo. Muitas técnicas podem ser usadas para avaliar esses dados, relatados com base na ISO 4406: 99. Esta norma designa três números separados por uma barra, fornecendo um número de intervalo que se correlaciona com a contagem de partículas maiores que 4, 6 e 14 mícrons.

Análise de Umidade

O teor de umidade em uma amostra de óleo é frequentemente medido com o teste de titulação Karl Fischer. Este teste relata os resultados em partes por milhão (ppm), embora os dados sejam frequentemente mostrados em porcentagens. Pode encontrar água nas três formas: dissolvida, emulsionada e livre. O teste de estalo e o teste de placa quente são testes de umidade que não são instrumentos para triagem antes do uso do método Karl Fischer. Os possíveis motivos para uma leitura de umidade ser muito alta ou muito baixa incluem a entrada de água de escotilhas ou respiradouros abertos, condensação interna durante variações de temperatura ou vazamentos de vedação.

Qual é o melhor laboratório de análise de óleo?

Os laboratórios de análise de óleo têm capacidades e especialidades variadas. Alguns se concentram mais em tipos específicos de lubrificantes, como óleo de motor, em comparação com lubrificantes industriais como turbina ou óleo circulante. A maioria oferece uma ampla variedade de testes para fornecer informações úteis e dados acionáveis.

Com todas as variáveis ​​a considerar, seria praticamente impossível identificar um único laboratório como sendo o melhor. Simplificando, o laboratório de análise de óleo certo para você será o que fornecerá dados de qualidade em um tempo razoável e a um preço razoável. 

Para entender melhor as capacidades do seu laboratório, abra um diálogo honesto com elas e pergunte sobre suas principais competências. Seja franco sobre o tipo de teste que você gostaria de realizar. Além disso, informe o laboratório sobre as classes de máquinas (caixas de engrenagens, turbinas, hidráulica, motores etc.) e informe-se sobre os conhecimentos deles com esses tipos de equipamentos.

Pesquise os tempos de resposta e discuta o preço para análise. Não se esqueça de perguntar sobre descontos por volume. Essa pode ser uma maneira de você e o laboratório se beneficiarem da parceria.

Preciso encontrar um laboratório de análise de óleo perto de mim?

A localização geográfica de um laboratório de análise de óleo é terciária à qualidade dos dados e ao tempo de resposta dos resultados. Selecionar um laboratório que possa realizar o tipo de teste necessário para sua planta com um alto nível de confiança nos dados deve ser sua principal preocupação.

Procure laboratórios credenciados pela ISO que participem do programa ASTM Crosscheck. Isso fornecerá informações sobre a utilidade dos dados provenientes do laboratório.

A presença de um laboratório por perto oferece alguns benefícios, pois permitiria auditorias surpreendentes frequentes, nas quais você poderia entregar amostras ao laboratório, visitar a instalação e assistir a análise à medida que ela é realizada. Também pode haver uma chance de economizar nos custos de envio.

Dependendo da proximidade do laboratório, as amostras podem chegar no mesmo dia. No entanto, haveria economia mínima no tempo de resposta, já que a maioria dos dados do laboratório será transmitida eletronicamente.

O que é um kit de análise de óleo?

Um kit de amostragem para análise de óleo deve incluir tudo o que é necessário para obter uma amostra representativa de um equipamento. Geralmente, o laboratório que realiza a análise oferecerá este kit com seus serviços. Ele deve conter tubos descartáveis, um rótulo de amostra, um recipiente para devolver a amostra e um frasco de amostra.

Verifique se a garrafa no kit está pelo menos certificada como “limpa”. As ferramentas geralmente não encontradas no kit incluem uma bomba de amostragem a vácuo, um adaptador para conectar a uma porta de amostra e um frasco de purga para fins de descarga. Esses são todos os itens necessários que você deve manter em seu kit interno.

Um kit de teste de análise de óleo possui equipamento que permitirá testes no local de óleos novos e em serviço. Muitos kits podem fornecer dados valiosos sobre parâmetros-chave como viscosidade, número de ácido, teor de umidade, contaminação de partículas e resíduos de desgaste. Antes de serem autorizados a entrar na fábrica, todos os novos lubrificantes devem passar por esses testes juntamente com análises laboratoriais.

Com base nos resultados da inspeção ou em outras tecnologias de manutenção baseada em condições (CBM), um kit de análise de óleo pode revelar rapidamente as condições do equipamento e do lubrificante. Cada kit deve ser armazenado na sala de lubrificação e conter dispositivos de teste como Visgage, tiras de teste de número de ácido / número de base, um testador de conteúdo de água com hidróxido de cálcio e um kit de teste de remendo.