A formação de verniz em sistemas de lubrificação é um problema muito comum no âmbito da manutenção de equipamentos industriais. Normalmente, denominam-se “vernizes” aos depósitos carbonosos castanho-avermelhados que se originam dos subprodutos da degradação do óleo lubrificante e podem causar uma série de problemas de operação, particularmente graves, em turbinas a vapor, movidas a gás natural, hidráulicas e sistemas hidráulicos.
A deposição desse material, insolúvel no óleo lubrificante, em componentes vitais dos maquinários, caso não seja monitorada com instrumental suficientemente sensível e preciso e controlada com ações corretivas adequadas, pode causar contratempos de variados tipos e gravidade.
A formação de verniz leva a falhas: Como decorrência dos depósitos em forma de verniz estão o aumento do esforço de acionamento, a progressiva redução e, até, obstrução de orifícios de passagem do óleo lubrificante em servo–válvulas, bem como o aumento das temperaturas de operação. O efeito final pode ser o aumento do desgaste, falhas de operação e paralisação não programada de equipamentos vitais ao processo produtivo.
O problema envolvendo a formação de verniz deve ser abordado desde o primeiro momento da entrada em operação do óleo lubrificante visto que, ao se iniciar o processo de oxidação e de envelhecimento do óleo lubrificante, a formação de depósitos carbonosos em forma de verniz são decorrência. Todavia, é fato que a formação de verniz em sistemas de lubrificação tem atraído, cada vez mais, a atenção dos profissionais que trabalham com equipamentos de elevada criticidade tais como turbinas hidráulicas ou movidas a vapor e a gás natural.
A formação de verniz em superfícies metálicas de turbinas a vapor, movidas a gás natural, hidráulicas e sistemas hidráulicos pode ser devido a uma conjunção de variados fatores tais como: – condições de operação muito mais severas – tolerâncias muito mais rigorosas entre os elementos móveis – formulações empregando óleos básicos com novas características físico-químicas – regime severo de operação por períodos muito mais prolongados O impacto que se segue ao surgimento dos depósitos em forma de verniz depende do tipo de maquinário móvel ou industrial. Podemos mencionar como exemplos: – em fábricas de papel este processo pode se refletir em uma piora na qualidade do papel decorrente da redução no controle da sensibilidade dos cilindros secadores – em injetoras de plástico a formação de verniz em servo-válvulas do sistema hidráulico reflete na qualidade dos artigos plásticos obtidos pelo processo de injeção sob pressão – os gigantescos navios utilizados no transporte de petróleo e seus derivados, contêineres e passageiros dependem enormemente da confiabilidade das válvulas de controle direcionais em seus sistemas hidráulicos para uma navegação segura.
Prejuízos na geração de energia elétrica Porém, em nenhuma outra situação a formação de verniz é mais prejudicial à condição de operação como no universo da geração de energia elétrica visto serem muito frequentes os problemas que ocorrem tanto em início de operação como durante a operação plena de grande turbinas movidas a gás natural em função do acúmulo dos subprodutos da oxidação em forma de verniz nas válvulas de regulação e comandos eletro-hidráulicos ( EHC ).
Plantas de geração de energia elétrica que utilizam hidrocarbonetos fósseis como combustível são sujeitas a custosas e frequentes paradas em função de engripamentos em válvulas de regulação causados por adesão de componentes móveis devido a depósitos em forma de verniz.
Recentemente, plantas de geração hidroelétrica, após passarem a utilizar sistemas automatizados de governação, passaram a experimentar problemas relacionados a acúmulo de depósitos em forma de verniz. Pode-se afirmar, então, que muitos prejuízos são causados anualmente, direta ou indiretamente, em função da formação de depósitos em forma de verniz. Não é, então, por acaso que a indústria de geração de energia elétrica busca com muita ansiedade soluções para tal inconveniente.
O ciclo de vida do verniz: O primeiro passo na busca de soluções para o problema deve se dar na direção de se compreender as causas primárias do fenômeno. A principal causa do envelhecimento de um óleo lubrificante se define como processo denominado “oxidação” e a cadeia de reações responsável pela formação de depósitos em forma de verniz forma parte do que é dito “ciclo de vida do verniz”.
O momento inicial do “ciclo de vida do verniz” origina-se com o processo de oxidação do óleo lubrificante. Os subprodutos da degradação oxidativa são solúveis no óleo lubrificante e o processo dá início quando a aditivação antioxidante ( ex. fenóis e aminas ) sofre depleção a ponto de não mais restringir o fenômeno.
O processo avançando sem que nenhuma ação corretiva seja tomada leva à aglomeração dos compostos oriundos da oxidação, à sua condensação e, por fim, à sua polimerização, momento no qual se presencia a criação de macro-moléculas de elevado peso molecular. Os citados compostos agregados, geralmente de dimensões inferiores a 0,1 micron, são menos solúveis no óleo lubrificante e, dependendo da temperatura do fluido, tendem a se precipitar e dão origem a partículas pegajosas e altamente adesivas que são denominadas genericamente de “contaminação macia”.
Após isto, os mencionados contaminantes tendem a se aglomerar e aumentar em dimensão até formarem depósitos aderentes que se fixam aos servo-mecanismos e outros componentes críticos. Esses compostos aglomerados são o ponto de partida para formação de mais precipitações que darão origem a depósitos em forma de verniz. Verifica-se, neste ponto, um comportamento biunívoco em questão de solubilização, precipitação, aglomeração e formação de depósitos em forma de verniz confirmando, com isso, que estamos diante de fenômenos reversíveis.
Caso a temperatura do óleo lubrificante se eleve, as grandes moléculas insolúveis, precipitadas podem voltar a entrar em solução no fluido. Neste ciclo as fases iniciais da oxidação e polimerização são as únicas que não podem ser revertidas.
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