1. CONTROLO DE CONDIÇÃO POR ANÁLISE DE LUBRIFICANTES
A manutenção de maquinaria nas mais diversificadas indústrias engloba uma
infindável variedade de avarias de componentes lubrificados. Frequentemente parece
que o lubrificante ou o mecanismo de lubrificação contribuíram para essas avarias.
Contudo, uma análise mais detalhada de cada caso revela que raramente o defeito
provém do lubrificante, se as boas regras da lubrificação foram observadas.
Assim, o papel do lubrificante na avaria de um componente de uma máquina só pode
ser determinado através de uma análise objectiva.
As causas de avaria mais frequentemente detectadas são deficiências de concepção
ou utilização, defeitos de materiais ou de fabrico, e condições desfavoráveis de
funcionamento ou manutenção.
A última categoria engloba as avarias relacionadas com o uso de um lubrificante de
qualidade inadequada as quais são induzidas pelo próprio utilizador do equipamento.
Portanto, as avarias imputáveis ao uso de um lubrificante deteriorado apenas podem
ser controladas e adiadas, e nunca totalmente eliminadas.
A deterioração de um lubrificante assume as mais variadas formas, como sejam, a
presença de sujidade ou água, filtros sujos, acidez do lubrificante, débito insuficiente
de lubrificante, ou mesmo um grau de viscosidade inadequado.
Estas deteriorações provocam avarias dos componentes mecânicos lubrificados, e
resultam como é óbvio do não cumprimento das boas regras da lubrificação, atrás
referidas.
No entanto, mesmo quando o circuito de lubrificação de um mecanismo é
irrepreensível quanto à sua concepção e manutenção, podem ser observadas avarias.
Estas resultam mais uma vez da deterioração do lubrificante, devido à emissão de
partículas de desgaste pelos sólidos em contacto no interior do mecanismo, ou devido
à alteração das propriedades fisico-químicas do lubrificante durante o funcionamento.
Os vários aspectos atrás referidos mostram o quão importante pode ser a análise
periódica de um lubrificante em serviço, de modo a avaliar o seu grau de deterioração,
e assim poder inferir da probabilidade de avaria de um dado componente lubrificado.
A análise de lubrificantes em serviço é portanto uma das técnicas de diagnóstico
utilizável em Manutenção Condicionada.

2. 5.2 Contaminação e Degradação em Serviço de um Lubrificante Industrial
Em determinadas condições, dependentes de vários factores, um lubrificante pode
deteriorar-se no sentido em que deixa de poder cumprir a função que lhe estava
destinada.
Durante o funcionamento de um mecanismo, o seu fluido lubrificante pode tornar-se
demasiado sujo ou viscoso, tornar-se corrosivo ou formar depósitos prejudiciais ao
sistema. Pode ainda ser contaminado com partículas abrasivas ou corrosivas para o
mecanismo, e a acção dos seus aditivos pode desaparecer com o tempo.
A deterioração de um lubrificante é usualmente função do tempo de serviço, da
temperatura do sistema, das condições ambientais e das solicitações a que está
submetido.
A deterioração resulta de acções físicas e químicas, geradas internamente pelo
lubrificante ou devidas a fenómenos externos.
Contaminação do Lubrificante
A deterioração física, frequentemente designada por contaminação, é materializada
pela presença de materiais externos ao lubrificante, como por exemplo, água, areias
de fundição, partículas de escória de soldadura, aparas metálicas, poeiras abrasivas e
partículas de desgaste.
Os contaminantes externos penetram no circuito de lubrificação devido,
nomeadamente, à deterioração ou ineficácia dos sistemas de vedação, atesto a nível
com um lubrificante inadequado, etc.. Entre os contaminantes internos encontramos as
partículas de desgaste, as partículas de ferrugem e elastómeros provenientes dos
sistemas de vedação.
Degradação do Lubrificante
A deterioração química de um lubrificante é frequentemente designada por
degradação. Entre os processos de degradação a oxidação do lubrificante é sem
dúvida o mais comum, sendo provocada pela elevada temperatura de funcionamento
(ou ambiental), ou pelo oxigénio contido no ar.
Quando o lubrificante se oxida, os seus constituintes mais instáveis combinam-se com
o oxigénio, formando ácidos, resinas, vernizes e depósitos carbonosos. Por outro lado
a oxidação produz um aumento da viscosidade do lubrificante, o que por si só pode
afectar a "performance" do mecanismo, podendo também obstruir orifícios e os filtros
provocando uma diminuição do débito.
Outras degradações do lubrificante podem resultar de temperaturas de funcionamento
excessivas. A degradação térmica provoca a chamada decomposição do lubrificante.

3. Expectativa de Vida de um Lubrificante
A vida de um lubrificante, em termos de expectativa de vida, é limitada por três
factores primordiais: a oxidação, a decomposição térmica e a contaminação.
Estes factores influenciam de modo igual a vida característica de um lubrificante. No
entanto uma análise detalhada da deterioração de um lubrificante mostra que uma
diminuição linear das propriedades de um óleo lubrificante provoca uma diminuição
exponencial da sua vida remanescente.
Filtragem e Limpeza
A contaminação pode ser reduzida, e eventualmente evitada, recorrendo a sistemas
de filtragem do lubrificante, e eliminando regularmente as partículas decantadas no
fundo dos reservatórios.
No circuito de lubrificação de uma máquina em funcionamento normal, a quantidade
de partículas geradas pelos fenómenos de desgaste tende a equilibrar as partículas
eliminadas do circuito por decantação e filtragem.
Este equilíbrio pode ser afectado por várias circunstâncias como o período de
rodagem de um mecanismo novo, durante o qual se produzem quantidades
significativas de partículas, ou a passagem de um processo de desgaste normal a um
processo de desgaste severo ou catastrófico.
O principal objectivo de uma operação de vigilância de uma máquina é detectar o mais
cedo possível a aparição de fenómenos de contaminação anormais, em particular no
que diz respeito ao desgaste.
5.3 Amostragem do Lubrificante
A análise de lubrificantes é realizada em alguns ramos da indústria de um modo
regular e continuado. Qualquer análise de um lubrificante em serviço envolve quatro
operações básicas.
(1) Obtenção de uma amostra,
(2) Realização de análises fisico-químicas,
(3) Interpretação dos resultados - Diagnóstico,
(4) Validação do diagnóstico.
Todos os procedimentos envolvidos numa determinada análise devem estar correcta e
completamente documentados, de modo a evitar qualquer tipo de ambiguidade ou
confusão. A responsabilidade por cada uma das operações deve ser claramente
delegada a um determinado agente.

4. Frequência da Amostragem
A frequência com que determinado lubrificante deve ser examinado depende de vários
factores operacionais, tais como:
(1) Importância do equipamento,
(2) Tempo total de serviço,
(3) Escala de afectação à produção,
(4) Razões de segurança,
(5) Tempo até à avaria após detecção,
(6) Tratar-se de um equipamento novo com características de manutenção ainda
desconhecidas.
Esta frequência é ainda fortemente influenciada pela variação das tendências exibidas
pelos resultados de análises anteriores.
Na figura 46 são apresentados alguns exemplos típicos de frequências de
amostragem. Estas frequências têm no entanto de ser ajustadas aos factores atrás
enumerados.
Equipamento Horas
Reactores de avião 50
Sistemas hidráulicos de aviões 50
Motores secundários de aviões 50
Motores a diesel 200
Transmissões 200
Sistemas hidráulicos 200
Turbinas a gás pesadas 250 - 500
Turbinas a vapor 250 - 500
Grandes motores alternativos 250 - 500
Figura 46 - Exemplos de intervalos de amostragem
Obtenção de uma Amostra
Estão estabelecidas regras e procedimentos para se obterem amostras de
lubrificantes em serviço, que sejam genuínas e representativas.
O método que permite obter a amostra mais representativa consiste na recolha de
uma amostra, a partir da tubagem de circulação do lubrificante, num ponto situado
imediatamente após uma zona considerada vulnerável e antes do filtro, através de
uma válvula de drenagem.
Outro processo consiste na recolha da amostra directamente do tanque usando uma
bomba de vácuo. Neste caso a recolha deve ser realizada aproximadamente a meia
profundidade, evitando a superfície do lubrificante e o fundo do tanque, contrariando
assim o problema da decantação do lubrificante e da acumulação no fundo.

5. É normalmente muito útil poder dispor de uma amostra de óleo virgem, pois que os
resultados da sua análise são uma base de referência para acompanhar a variação
das suas características no tempo.
Refira-se, finalmente, que é imprescindível realizar uma mudança de lubrificante após
o período de rodagem. Nesta fase produzem-se níveis de contaminação elevados, que
iriam dificultar o acompanhamento da evolução da contaminação do lubrificante,
podendo impedir a detecção de sinais percursores de uma eventual avaria.
Precauções na Amostragem
A recolha de uma amostra genuína e representativa de lubrificante, implica a
observação de determinadas precauções:
(1) Utilizar recipientes limpos e secos.
(2) Ter extremo cuidado durante a recolha do lubrificante de modo a impedir a
contaminação externa.
(3) As recolhas de amostras devem ser realizadas com o equipamento em serviço,
com o lubrificante à temperatura de funcionamento.
(4) A amostra deve ser convenientemente identificada e incluir todas as
informações consideradas pertinentes e úteis.
5.4 Métodos de Análise
O grau de deterioração física e química do lubrificante, isto é, o grau de contaminação
e degradação, pode ser avaliado através de um conjunto de ensaios normalizados e
especializados.
A degradação de um lubrificante pode ser avaliada através da medida de algumas das
suas propriedades e comparação com os valores correspondentes ao lubrificante
virgem. A contaminação de um lubrificante pode ser medida através da realização de
vários testes.
Em ambos os casos o objectivo é obter informações qualitativas e quantitativas sobre
o lubrificante em si mesmo e sobre os mecanismos que ele lubrifica. Tais informações
permitem resolver problemas de avarias, estabelecer intervalos adequados de
mudança de lubrificante, e sobretudo apoiar as decisões do sistema de manutenção
condicionada.
Existem "kits" que permitem realizar testes de campo e medir nomeadamente a
viscosidade, o teor em água, a quantidade de partículas e o grau de oxidação, e
assim avaliar a deterioração do lubrificante.
5.4.1 Análises laboratoriais

6. Estas análises permitem medir várias propriedades dos lubrificantes e avaliar a sua
degradação. As análises em seguida apresentadas são algumas das mais divulgadas.
1. Viscosidade
É a mais importante propriedade individual de um lubrificante. As variações de
viscosidade são muito úteis para o acompanhamento de um lubrificante em serviço.
Uma diminuição de viscosidade está normalmente relacionada com a adição de um
produto de menor viscosidade. Tal facto pode ser devido a contaminação por um
solvente ou, no caso dos motores, por diluição com combustível.
Um aumento de viscosidade está frequentemente relacionado com a adição de
produtos de maior viscosidade, mas pode ser devido a contaminação ou pela oxidação
do lubrificante. Um aumento de viscosidade entre 10 a 20% é considerado demasiado
severo na maioria das aplicações.
2. Índice de viscosidade
Um aumento do índice de viscosidade indica, normalmente, a contaminação por outro
produto. Uma redução do índice de viscosidade também pode ocorrer, e está
relacionada com a destruição da estrutura molecular dos aditivos poliméricos, usados
em determinados produtos, resultante da acção das tensões de corte no interior dos
filmes lubrificantes.
3. Côr
O escurecimento do lubrificante entre duas análises consecutivas é, normalmente, um
sinal evidente de oxidação do lubrificante.
4. Água
A presença de água no lubrificante favorece a corrosão e oxidação. Num lubrificante
com um teor de água superior a 0.1% esta deve ser removida por centrifugação,
filtragem ou tratamento no vácuo.
5. Acidez
O TAN (do inglês "Total Acid Number"), é a medida mais corrente da acidez de um
lubrificante. O TAN é a medida do grau deterioração por oxidação de um lubrificante.
A interpretação deste parâmetro requer algum cuidado já que em determinadas
circunstâncias, podem ser medidos valores invulgarmente elevados.
Para a maioria dos lubrificantes o TAN apresenta um valor inicial baixo, que vai
aumentando gradualmente durante a vida em serviço do lubrificante.
6. Outras propriedades
Existem outros parâmetros que podem ser avaliados, mas cujo interesse em termos
de análise de lubrificantes em serviço é mais reduzido. Podem-se citar a gravidade
específica, a temperatura "Flash", o teor em insolúveis, a tensão interfacial (IFT), a
desmulsibilidade, a esfumagem, e o teste de ferrugem, e o teor em cinzas.
5.4.2 Análise de Contaminantes

7. As técnicas de análise de contaminantes mais usadas na análise de condição de
lubrificantes, são a espectrometria, a ferrografia e as buchas ou bujões magnéticos.
Existem ainda outros métodos, designadamente a filtragem por membrana e a
contagem de partículas, ou ainda a espectrometria por infravermelhos, a cromatografia
gasosa e líquida, a difracção e a flurescência por raios X.