Os compressores são parte integrante de quase todas as instalações de fabricação. Comumente chamados de coração de qualquer sistema de ar ou gás, esses ativos requerem atenção especial, principalmente em sua lubrificação. Para compreender o papel vital que a lubrificação desempenha nos compressores, você deve primeiro compreender sua função, bem como os efeitos do sistema no lubrificante, qual lubrificante selecionar e quais testes de análise de óleo devem ser realizados.
● Tipos e funções de compressores
Muitos tipos diferentes de compressores estão disponíveis, mas sua função principal é quase sempre a mesma. Os compressores são projetados para intensificar a pressão de um gás, reduzindo seu volume total. Em termos simplificados, pode-se pensar em um compressor como uma bomba semelhante a um gás. A funcionalidade é basicamente a mesma, com a principal diferença sendo que um compressor reduz o volume e movimenta o gás através de um sistema, enquanto uma bomba simplesmente pressuriza e transporta o líquido através de um sistema.
Os compressores podem ser divididos em duas categorias gerais: deslocamento positivo e dinâmico. Os compressores rotativos, de diafragma e alternativos se enquadram na classificação de deslocamento positivo. Os compressores rotativos funcionam forçando os gases para espaços menores através de parafusos, lóbulos ou palhetas, enquanto os compressores de diafragma funcionam comprimindo o gás através do movimento de uma membrana. Os compressores alternativos comprimem o gás através de um pistão ou uma série de pistões acionados por um virabrequim.
Os compressores centrífugos, de fluxo misto e axiais estão na categoria dinâmica. Um compressor centrífugo funciona comprimindo gás usando um disco giratório em uma carcaça formada. Um compressor de fluxo misto funciona de forma semelhante a um compressor centrífugo, mas impulsiona o fluxo axialmente em vez de radialmente. Os compressores axiais criam compressão através de uma série de aerofólios.
● Efeitos em Lubrificantes
Antes da seleção de um lubrificante para compressor, um dos principais fatores a considerar é o tipo de tensão a que o lubrificante pode ser submetido durante o serviço. Normalmente, os estressores lubrificantes em compressores incluem umidade, calor extremo, gás e ar comprimidos, partículas metálicas, solubilidade de gás e superfícies de descarga quentes.
Tenha em mente que quando o gás é comprimido, ele pode ter efeitos adversos no lubrificante e resultar em um declínio notável na viscosidade, juntamente com evaporação, oxidação, deposição de carbono e condensação devido ao acúmulo de umidade.
Depois de estar ciente das principais preocupações que podem ser apresentadas ao lubrificante, você pode usar essas informações para restringir sua seleção de um lubrificante de compressor ideal. As características de um forte candidato a lubrificante incluiriam boa estabilidade à oxidação, aditivos antidesgaste e inibidores de corrosão e propriedades de demulsibilidade. Os materiais básicos sintéticos também podem ter melhor desempenho em faixas mais amplas de temperatura.
● Seleção de Lubrificantes
Garantir que você tenha o lubrificante adequado será fundamental para a saúde do compressor. A primeira etapa é consultar as recomendações do fabricante do equipamento original (OEM). As viscosidades do lubrificante do compressor e os componentes internos a serem lubrificados podem variar muito com base no tipo de compressor. As sugestões do fabricante podem fornecer um bom ponto de partida.
A seguir, considere o gás que está sendo comprimido, pois pode afetar significativamente o lubrificante. A compressão do ar pode causar problemas com temperaturas elevadas do lubrificante. Os gases de hidrocarbonetos tendem a dissolver os lubrificantes e, por sua vez, diminuem gradualmente a viscosidade.
Gases quimicamente inertes, como dióxido de carbono e amônia, podem reagir com o lubrificante e diminuir a viscosidade, bem como criar sabões no sistema. Gases quimicamente ativos como oxigênio, cloro, dióxido de enxofre e sulfeto de hidrogênio podem formar depósitos pegajosos ou tornar-se extremamente corrosivos quando há muita umidade no lubrificante.
Você também deve levar em consideração o ambiente ao qual o lubrificante do compressor está submetido. Isto pode incluir a temperatura ambiente, a temperatura operacional, os contaminantes presentes no ar circundante, se o compressor está dentro e coberto ou fora e exposto a intempéries, bem como a indústria em que é empregado.
Os compressores freqüentemente usam lubrificantes sintéticos com base nas recomendações do OEM. Os fabricantes de equipamentos geralmente exigem o uso de lubrificantes de sua marca como condição da garantia. Nestes casos, você pode esperar até o período de garantia expirar para fazer uma troca de lubrificante.
Se a sua aplicação utiliza atualmente um lubrificante de base mineral, a mudança para um sintético deve ser justificada, pois muitas vezes será mais caro. Obviamente, se os seus relatórios de análise de óleo indicarem preocupações específicas, um lubrificante sintético pode ser uma boa opção. No entanto, certifique-se de não estar apenas abordando os sintomas de um problema, mas sim resolvendo as causas raízes do sistema.
Quais lubrificantes sintéticos fazem mais sentido em uma aplicação de compressor? Normalmente, são utilizados polialquilenoglicóis (PAGs), polialfaolefinas (POAs), alguns diésteres e poliolésteres. Qual destes sintéticos escolher dependerá do lubrificante que você está trocando, bem como da aplicação.
Apresentando resistência à oxidação e longa vida útil, as polialfaolefinas geralmente são um substituto adequado para óleos minerais. Os polialquilenoglicóis não solúveis em água oferecem boa solubilidade para ajudar a manter os compressores limpos. Alguns ésteres têm solubilidade ainda melhor que os PAGs, mas podem resistir ao excesso de umidade no sistema.
| Número | Parâmetro | Método de teste padrão | Unidades | Nominal | Cuidado | Crítico |
| Análise de Propriedades Lubrificantes | ||||||
| 1 | Viscosidade & @ 40 ℃ | ASTM 0445 | cSt | Novo óleo | Nominais +5%/-5% | Nominal +10%/-10% |
| 2 | Número ácido | ASTM D664 ou ASTM D974 | mgKOH/g | Novo óleo | Ponto de inflexão +0,2 | Ponto de inflexão +1,0 |
| 3 | Elementos Aditivos: Ba, B, Ca, Mg, Mo, P, Zn | ASTM D518S | ppm | Novo óleo | Nominal +/-10% | Nominal +/-25% |
| 4 | Oxidação | FTIR ASTM E2412 | Absorvância /0,1 mm | Novo óleo | Baseado em estatísticas e usado como ferramenta de triagem | |
| 5 | Nitração | FTIR ASTM E2412 | Absorvância /0,1 mm | Novo óleo | Baseado estatisticamente e usado como uma ferramenta scceenintf | |
| 6 | RUL antioxidante | ASTMD6810 | Por cento | Novo óleo | Nominal -50% | Nominal -80% |
| Colorimetria de patch de membrana potencial de verniz | ASTM D7843 | Escala de 1 a 100 (1 é o melhor) | <20 | 35 | 50 | |
| Análise de Contaminação de Lubrificantes | ||||||
| 7 | Aparência | ASTM D4176 | Inspeção visual subjetiva para água livre e paniculada | |||
| 8 | Nível de umidade | FTIR ASTM E2412 | Por cento | Alvo | 0,03 | 0,2 |
| Estalar | Sensível até 0,05% e usado como ferramenta de triagem | |||||
| Exceção | Nível de umidade | ASTM 06304 Karl Fischer | ppm | Alvo | 300 | 2.000 |
| 9 | Contagem de partículas | ISO 4406:99 | Código ISO | Alvo | Número do intervalo alvo +1 | Alvo +3 números de intervalo |
| Exceção | Teste de correção | Métodos Proprietários | Usado para verificação de detritos por exame visual | |||
| 10 | Elementos contaminantes: Si, Ca, Me, AJ, etc. | ASTM DS185 | ppm | <5* | 6-20* | >20* |
| *Depende do contaminante, aplicação e ambiente | ||||||
| Análise de detritos de desgaste de lubrificante (Observação: leituras anormais devem ser seguidas por ferrografia analítica) | ||||||
| 11 | Elementos de detritos de desgaste: Fe, Cu, Cr, Ai, Pb. Ni, Sn | ASTM D518S | ppm | Média Histórica | Nominal + SD | Nominal +2 SD |
| Exceção | Densidade Ferrosa | Métodos Proprietários | Métodos Proprietários | Média Hitórica | Nominal + S0 | Nominal +2 SD |
| Exceção | Índice QP | PQ90 | Índice | Média Histórica | Nominal + SD | Nominal +2 SD |
Um exemplo de placas de teste de análise de óleo e limites de alarme para compressores centrífugos.
● Testes de análise de óleo
Uma infinidade de testes pode ser realizada em uma amostra de óleo, por isso é imperativo ser crítico ao selecionar esses testes e as frequências de amostragem. Os testes devem abranger três categorias principais de análise de óleo: as propriedades do fluido do lubrificante, a presença de contaminantes no sistema de lubrificação e quaisquer resíduos de desgaste da máquina.
Dependendo do tipo de compressor, pode haver pequenas modificações na placa de teste, mas geralmente é comum ver viscosidade, análise elementar, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), número de acidez, potencial de verniz, teste de oxidação em vaso de pressão rotativo (RPVOT). ) e testes de demulsibilidade recomendados para avaliar as propriedades fluidas do lubrificante.
Os testes de contaminantes de fluidos para compressores provavelmente incluirão aparência, FTIR e análise elementar, enquanto o único teste de rotina do ponto de vista de detritos de desgaste seria a análise elementar. Um exemplo de tabelas de teste de análise de óleo e limites de alarme para compressores centrífugos é mostrado acima.
Como certos testes podem avaliar diversas preocupações, alguns aparecerão em categorias diferentes. Por exemplo, a análise elementar pode capturar taxas de esgotamento aditivo a partir de uma perspectiva de propriedade do fluido, enquanto fragmentos de componentes da análise de detritos de desgaste ou FTIR podem identificar a oxidação ou a umidade como um contaminante do fluido.
Os limites de alarme são frequentemente definidos como padrão pelo laboratório, e a maioria das plantas nunca questiona o seu mérito. Você deve revisar e verificar se esses limites estão definidos para corresponder aos seus objetivos de confiabilidade. À medida que você desenvolve seu programa, você pode até considerar alterar os limites. Freqüentemente, os limites de alarme começam um pouco altos e mudam com o tempo devido a metas de limpeza mais agressivas, filtragem e controle de contaminação.
● Compreendendo a lubrificação do compressor
No que diz respeito à sua lubrificação, os compressores podem parecer um tanto complexos. Quanto melhor você e sua equipe compreenderem a função de um compressor, os efeitos do sistema no lubrificante, qual lubrificante deve ser selecionado e quais testes de análise de óleo devem ser realizados, maiores serão suas chances de manter e melhorar a saúde do seu equipamento.
Horário da postagem: 16 de novembro de 2021