Compressão de Ar: Escolhendo os Lubrificantes Ideais para Longevidade e Eficiência

Por Steve Gahbauer

Compressores de ar e gás de precisão dependem de manutenção meticulosa e lubrificação adequada para atingir desempenho máximo.

Lubrificação serve três funções essenciais: reduzir atrito, vedar componentes críticos e dissipar calor. Óleos de compressor são constantemente expostos a altas temperaturas, compressão de gases reativos, diluição, condensação e contaminantes abrasivos, então o fluido deve ter a composição e aditivos corretos para garantir longa vida e operação suave.

Usar hidrocarbonetos sintéticos, silicones ou óleos de poliglicol pode estender significativamente a vida útil do compressor. Suas vantagens incluem alta resistência à oxidação, alto índice de viscosidade natural, baixo ponto de fluidez, resistência de filme aumentada, volatilidade reduzida e tendências reduzidas de formação de carbono.

Bons lubrificantes de compressor dependem da seleção de um estoque base apropriado e aditivos, aplicação correta e monitoramento diligente, explicou Inga Kuksis, especialista em produtos e fluidos na Petro-Canada Lubricants Inc. durante reunião da Society of Tribologists and Lubrication Engineers (STLE) em Toronto.

Vida útil é influenciada por composição, temperaturas operacionais, espessura de filme, viscosidade, volatilidade e capacidade de cisalhamento. Óleos minerais que atendem a esses requisitos incluem óleos base como polialfaolefinas (PAO), polialquileno glicol (PAG), ésteres de compressão de gás industrial, ésteres de poliol e diésteres de silicone. Ésteres de fosfato são frequentemente adicionados para resistência ao fogo. Demandas de estabilidade à oxidação aumentam conforme operações da planta se expandem, com temperaturas de descarga mais quentes e maiores requisitos de resfriamento, enquanto altas temperaturas ambientes reduzem capacidade de resfriamento do óleo.

Controle de corrosão e separação de água também são críticos, e compatibilidade de óleo é uma consideração chave. Muitos fluidos de compressor são compatíveis, disse Roy Hoppe, consultor técnico para combustíveis e lubrificação na Shell Canada Products. Óleos minerais são compatíveis com PAO e fluidos sintéticos diéster, mas adicionar óleo mineral pode degradar o desempenho de fluidos sintéticos. Óleos minerais e fluidos sintéticos PAO não são compatíveis com fluidos baseados em PAG e silicone. Uma limpeza completa antes de trocar óleo ou adicionar novo lubrificante é essencial.

Aditivos — quimicamente ativos ou inertes — conferem ou reforçam propriedades desejáveis no lubrificante. Como influenciam o desempenho, seleção cuidadosa é essencial.

Em apresentação recente à STLE em Hamilton, Don Johnston, gerente regional para Lubrizol Canada, delineou as funções dos nove aditivos de óleo mais comuns: detergentes, dispersantes, agentes anti-desgaste, agentes de pressão extrema, inibidores de espuma, modificadores de atrito, inibidores de oxidação, inibidores de corrosão e modificadores de viscosidade.

Detergentes limpam partes internas do motor, neutralizam ácidos de combustão e inibem corrosão e oxidação. Contêm metais que produzem cinzas e são baseados em vários substratos. Certos detergentes reagem com água ou contaminantes ácidos, fazendo o óleo engrossar e eventualmente gelificar.

Mantendo peças limpas

Dispersantes estabilizam dispersões coloidais, prevenindo que se aglomerem e deixem o óleo como sujeira. Eles também ajudam a manter peças limpas em temperaturas mais baixas e protegem contra crescimento de partículas contaminantes. No entanto, dispersantes interagem com outros aditivos e podem afetar a viscometria do óleo, dificultando atender critérios específicos de baixa temperatura.

Aditivos anti-desgaste e de pressão extrema são eficazes sob condições de filme misto e lubrificação de fronteira. Eles criam um filme de fronteira cisalhado em superfícies metálicas para prevenir gripação sob alta temperatura, carga pesada ou operação prolongada. Como tipicamente contêm fósforo, enxofre, cloro ou boro, podem corroer metais macios como cobre ou chumbo.

Inibidores de oxidação melhoram desempenho prevenindo degradação oxidativa, enquanto inibidores de corrosão mitigam corrosão ferrosa, de metais amarelos e chumbo, protegendo componentes como mancais e vedantes.

Inibidores de espuma são pouco solúveis em óleo. Eles quebram bolhas de espuma adsorvendo na superfície da bolha e alterando tensão superficial.

Modificadores de atrito reduzem calor e alto consumo de energia. Eles não eliminam atrito completamente mas o reduzem adsorvendo em superfícies metálicas em vez de reagir quimicamente, mantendo assim um forte filme anti-compressivo e removendo calor de regiões de contato metal-metal.

Modificadores de viscosidade engrossam o óleo em altas temperaturas e afinam em baixas temperaturas, permitindo formulação de óleos multiviscosos.

Escolher o fluido de compressor certo é uma decisão complexa. Operação suave dos compressores de ar da sua planta requer escolhas informadas sobre lubrificantes e aditivos.

Steve Gahbauer é engenheiro e escritor freelance baseado em Toronto, ex-editor de engenharia da PLANT e colaborador regular. E-mail gahbauer@rogers.com.

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