Para os fabricantes de alimentos, bebidas, produtos farmacêuticos e demais setores da indústria, a saúde e a segurança são preocupações importantes. Normas rigorosas de higiene e limpeza são essenciais nas fábricas assim como, nas salas de operações dos hospitais. Contudo, as empresas devem estar de acordo e atender as Leis e normas das mais diversas a fim de garantir que os equipamentos de produção e fabricação operem com bom desempenho, garantindo confiabilidade e disponibilidade dos equipamentos.
Nesse processo a lubrificação é vital para manter o fluxo fabril em pleno curso para atender à todas as demandas dos fabricantes seja da indústria alimentícia, de fármacos ou outras áreas. A manutenção mecânica e os vazamentos de lubrificantes são uma parte inevitável de todas as operações nas indústrias. Os lubrificantes formam uma película entre as superfícies com a finalidade de reduzir o atrito, o desgaste, remover contaminantes e controlar a corrosão.
Fundamentais para o funcionamento dos compressores de refrigeração, os óleos lubrificantes atuam no controle da temperatura e na lubrificação das partes móveis, além da diminuição de particulados abrasivos nos mancais e rolamentos.
Como resultado, as indústrias farmacêutica e de alimentos e bebidas que enfrentam desafios adicionais ao selecionar os lubrificantes certos para manter as suas operações com desempenho máximo, começaram a aplicar os óleos sintéticos em razão dos seus grandes benefícios. Por exemplo, na indústria de alimentos, onde a refrigeração é fundamental para a qualidade de seus produtos é comum a área de utilidades ser responsável por mais de 50% de seu consumo de energia.
Por esta razão, toda a melhoria realizada nesta área tende a gerar ótimos resultados operacionais; além de todos os benefícios que o óleo sintético oferece, há ainda ganho energético de acordo com o efeito de coeficiente de atrito menor.
A seguir vamos analisar os óleos: Mineral e Sintético.
Os óleos minerais são derivados do petróleo e, portanto, constituídos de mistura complexa de uma grande variedade de substâncias; são divididos em três grupos: óleo mineral de base parafínica, óleo mineral de base naftênica e óleo mineral de base mista. Dentre os três grupos citados acima, com excelente resistência ao desgaste, estabilidade térmica e resistência a altas temperaturas, sendo mais utilizados em compressores de refrigeração de amônia, temos os óleos de base naftênica e parafínicos, este último, responde por 85% a 90% do consumo total.
Nos compressores de refrigeração o óleo tem função de lubrificação dos mancais e rolamentos, vedação do liquido entre os fusos e arrefecimentos dos elementos da máquina. Nestes processos, a selagem ou vedação refere-se ao espaço entre as engrenagens dos rotores e a periferia dos mesmos na câmara de compressão onde é injetado o volume suficiente para redução da fuga e provocando um resfriamento do liquido.
Uma característica encontrada nos óleos minerais na produção de lubrificantes é a boa solubilidade com aditivos. Os óleos sintéticos possuem a característica inversa, ou seja, apresenta maior complexidade para a sua produção, devido a dificuldade de solubilidade. Alguns fluídos refrigerantes têm viscosidade mais baixas que os óleos lubrificantes, como a amônia e tendem a baixar a viscosidade do óleo o que ocasiona algumas situações adversas; isso ocorre com maior frequência com óleos minerais.
Outra implicação está na separação das moléculas do fluído refrigerante e das moléculas do óleo, principalmente no separador. Com isto ocorre o aumento do arraste do óleo, já que a separação não foi adequada e houve a formação excessiva de espuma que pode gerar problemas de selagem na máquina.
Em razão do baixo peso molecular (BPM) de sua cadeia, os óleos minerais geram mais arraste para a rede. Além disso o alto peso molecular representado pela sigla APM é responsável pela fluidez do óleo lubrificante e pela formação de vernizes e placas nas máquinas.
Dentre os problemas encontrados com o uso de óleo mineral estão: Período de trocas de óleo muito curto; acumulo de óleo na rede; perda de eficiência; alta Reposição de óleo devido ao arraste; aumento significativo da viscosidade do óleo com poucas horas de trabalho; filtros de óleo saturados com pouco tempo de uso, gerando alto custo de reposição; formação de espuma; formação de resíduos de carbono; óleo drenado muito escuro; vazamentos pelo selo mecânico.
Em questão de saúde, deve-se observar que não sendo eliminado naturalmente pelo organismo e se houver engasgo ao ingerir o óleo mineral, este desloca-se para o pulmão causando pneumonia lipoídica (forma grave que é caracterizada também se inalada de forma aguda ou crônica por partículas oleosas, que não são depuradas pelo pulmão e inibem o reflexo de tosse e a função do epitélio mucociliar do órgão, podendo ter consequências para o trato respiratório permanentemente).
Existem vários ambientes ocupacionais nos quais uma névoa de óleo pode ser gerada, nessas situações, as oportunidades de exposição dérmica ou exposição por inalação, com ingestão concomitante, são substanciais. Essas ocupações incluem metalurgia, operação de prensas de impressão, lubrificadores de cabos, etc. onde o óleo lubrificante típico (pb 300–700°C) é um óleo mineral refinado por solvente contendo parafinas, cicloparafinas, hidrocarbonetos aromáticos e aditivos.
O óleo mineral com compostos aromáticos o torna impuro, sendo estes compostos considerados cancerígenos e com toxicidade para os seres humanos causando irritação, vermelhidão, alergias e eczema crônico ao remover a gordura da membrana celular na pele; o efeito crônico dos óleos lubrificantes está relacionado ao bloqueio dos poros da pele, ocasionando lesões cancerígenas, Góes (1991).
Tudo isso indica que o óleo mineral será gradualmente substituído por substâncias mais verdes e ecologicamente corretas com excelentes propriedades no futuro.
Na natureza, vários microrganismos têm a capacidade de utilizar hidrocarbonetos como sua única fonte de carbono para atividade metabólica; o hidrocarboneto usado depende da composição química da mistura de petróleo, bem como de outras considerações ambientais. Uma das fontes comuns de hidrocarbonetos é o óleo lubrificante, que representa um poluente generalizado na água e no solo. O óleo lubrificante normalmente contém 80% de óleo base de hidrocarboneto e o restante são aditivos diferentes. Por outro lado, a abordagem da química verde enfatiza o uso de materiais ecologicamente corretos – sempre que possível – em diferentes indústrias e aplicações.
Nessa tendência de substituir óleos à base de petróleo por óleos de similar funcionalidade, encontramos o Óleo Sintético.
O óleo sintético é elaborado através de reações químicas, as quais se modelam até chegar às características desejadas. Pelo fato de ser produzido por fórmulas e em ambientes controlados, este óleo é homogêneo molecularmente, possuindo maior estabilidade de cadeia e essa característica é refletida na redução do arraste e da formação de borras e vernizes, além de ser menos suscetível à oxidação.
Em aplicações de óleos lubrificantes para compressores, um ponto muito importante está na diferença de índices de viscosidade entre eles, o óleo sintético não recebe alterações na viscosidade como um óleo mineral.
Empregando um óleo sintético teremos maior estabilidade no filme lubrificante das partes, reduzindo desgastes e obtendo melhor controle de calor.
Óleos com índices de viscosidade maiores geram bons resultados na selagem do equipamento, além de melhor controle da temperatura, maior vida útil das peças e uma melhor eficiência volumétrica no equipamento.
O uso de óleo sintético em compressores de ar, embora geralmente considerado seguro e eficiente, pode ter alguns riscos para a saúde se não for manuseado corretamente como: vapores tóxicos (que, em altas concentrações, podem irritar o sistema respiratório), dermatite de contato, contaminação do ar, descarte incorreto dos óleos pode causar contaminação ambiental, resultando em riscos indiretos à saúde.
A resistência a oxidação é uma característica fundamental para óleos de compressores, pois é a capacidade de se manter estável na presença de oxigênio, a oxidação aumenta a viscosidade do óleo.
Quando o sistema de refrigeração absorve ar, temos então a presença de ar e água. Esses elementos, com a temperatura gerada no processo de compressão irão gerar reações de oxidação e nitração onde o resultado será ácidos orgânicos e produtos que escurecem o óleo, degradando suas propriedades lubrificantes.
O processo posterior pode resultar na contaminação de todo o sistema de refrigeração, pois os ácidos orgânicos com amônia resultam em compostos saponificados, como sal e sílica. A amônia deve ser cristalina e quando apresenta uma coloração um pouco turva, pode ter tido seu sistema afetado com grande contaminação.
Outra característica importante que deve ser avaliada na escolha de um óleo para a aplicação em compressores de refrigeração é o ponto de fluidez. O ponto de fluidez é a temperatura mais baixa em que um óleo, resfriado a uma condição de teste ainda flui.
O ponto de fluidez de um óleo lubrificante deve ser bem baixo da menor temperatura do sistema, pois caso esse ponto seja elevado existe a tendência de congelar nas paredes dos tubos do evaporador. Com isso, há uma perda de eficiência do equipamento que gera alto custo com o consumo de energia para efetuar essa troca térmica. Óleos sintéticos possuem pontos de fluidez abaixo de -45ºc (Conforme a DIN ISO3016).
Conforme informação em catálogos técnicos, 0,1 milímetros de espessura de filme lubrificante pode acarretar uma perda de troca de calor acima de 50%.
Alguns benefícios associados ao uso de óleo sintético em compressores de refrigeração com gás amônia são: Menor reposição de óleo; estabilidade térmica; estabilidade da oxidação; menor arraste para a rede; redução no consumo de energia; maior intervalo na troca de óleo e filtros; menor formação de espuma; maior estabilidade química com a amônia; menor formação de resíduos de carbono e vernizes; possibilidade de reaproveitamento do óleo; isenção de HPAs além de alguns óleos e lubrificantes sintéticos serem altamente biodegradáveis, tornando-os ideais para uso em ambientes sensíveis.
Se falarmos de silvicultura, mineração, exploração e produção de petróleo e indústrias similares onde podem o ocorrer derrame de petróleo, como os óleos sintéticos não contêm fósforo e enxofre, são utilizados, por exemplo, na indústria alimentícia.
Para uma análise técnica detalhada, criação de procedimentos e medidas de controle para compressores e plantas de amônia, gestão de produtos químicos, ajustes de documentação e implementação de processos seguros, conte com a equipe da Previsio engenharia.
0 comentários