Lavar Completa A Filtração
Por Dipl.
Edição Nº 3 - Outubro/Novembro/Dezembro de 2002 - Ano 1
Unidades de lavagem removem e eliminam contaminações em fluídos hidráulicos...
Fluidos
hidráulicos contaminados muitas vezes
causam danos, panes e tempos de parada em
instalações e sistemas. Nestes casos a lavagem é
muitas vezes a solução, justamente em situações
particularmente problemáticas, tais como primeira
partida de instalações após montagem primária,
ou
após manutenção e inspeção.
Com auxílio de unidades de lavagem especiais - as chamadas unidades de "flushing" - é possível gerar nas instalações exatamente aqueles fluxos necessários para uma lavagem limpa dos circuitos hidráulicos.
A lavagem resolve problemas de contaminação em fluidos hidráulicos, também na área especialmente importante quanto a segurança em sistemas de freio e de comando de veículos leves sobre trilho (VLT). Nestes casos não existe uma circulação de óleo contínua no sistema hidráulico. Isto significa que há uma coluna de óleo quase parada que, por meio de filtros de linhas usuais, não pode ser filtrada devido à falta de vazão. As causas das contaminações no sistema são diversas. Durante o funcio-namento uma grande parte da sujeira penetra no sistema através de fontes externas, como por exemplo através das hastes de cilindros e vedações defeituosas. Porém, muitas vezes, o culpado também são os problemas criados na própria casa, tais como uma contaminação inicial despercebida no sistema e restos de sujeira depois de trabalhos de consertos e manutenção. Também óleo novo não filtrado ou desgaste interno de componentes podem ser a causa de uma contaminação do sistema hidráulico. Nestes casos distingue-se entre partículas grossas (>15mm), contaminação fina (5-15mm) e contaminação ultra-fina (< 2-5 mm). Estas contaminações provocam desgastes, criação de lodo e um mais rápido envelhecimento do óleo. As conseqüências podem ser por vezes catastróficas: além de uma maior fuga interna, pane total de componentes, possíveis engripamentos de êmbolos e alterações das características de regulação de válvulas. Fatores econômicos também devem ser considerados. Tempos de paragem, menor vida útil dos componentes, elevados custos nos casos de panes e manutenção, assim como uma segurança operacional drasticamente diminuída, fazem com que o usuário responsável procure por alternativas técnicas. A lavagem, segundo os entendidos também chamada por "flushing", é uma destas alternativas. Os finos cavacos metálicos e as partículas de sujeira contidas no óleo, na maioria das vezes são invisíveis ao olho humano. Elas se prendem nas paredes internas da tubulação e só durante o funcionamento, e aos poucos, são levadas pela corrente com as conseqüências já descritas. Para minimizar este perigo os fluidos hidráulicos precisam atender certas classes de pureza ( Nº NAS resp. ISO ). Pela maneira clássica isto é efetuado eficazmente por filtração. A filtração, no entanto, é falha em sua eficiência nas instalações novas ou na ingressão de grande quantidade de sujeira vinda de fora após consertos, modificações ou manutenção. Através do óleo sujo na primeira partida todo o sistema será totalmente contaminado e só será limpo após diversas circulações através do filtro. Porém, depois disso já podem ter ocorrido danos ao sistema. Mas muitas vezes uma circulação de filtração nem é possível, como por exemplo, em cilindros. Se o volume de curso do cilindro ainda for menor do que o volume da tubulação, então quase não haverá uma troca de óleo. O fluido está praticamente parado. Com baixas velocidades de fluxo as partículas de sujeira grudam firmemente nas paredes internas ou se depositam na sombra do fluxo na tubulação. Estes problemas só podem ser atacados mediante a lavagem. A lavagem consegue a soltura das partículas depositadas e o transporte das mesmas para fora da tubulação. O conceito básico de uma lavagem são fluxos. Em baixas velocidades de fluxo na tubulação as linhas de fluxo são retas e paralelas. A velocidade de pico só se manifesta no centro do tubo, na região das paredes o fluido corre muito mais lento. Com este fluxo laminar é possível que as partículas de sujeira se precipitam na área da camada limítrofe formando uma cobertura na parede interna. As forças de soltura do fluxo não conseguem arrancar as partículas. Em velocidade de fluxo mais altas as linhas de fluxo são repentinamente encurvadas e desordenadas aparece então uma turbulência. A transição para a turbulência ocorre quando a relação de trabalho de aceleração para o trabalho de atrito ( Nº de reynold Re ) ultrapassa um valor crítico. Tenta-se pois no processo de lavagem entrar artificialmente nesta faixa crítica de fluxo turbulento, para obter na área de parede uma velocidade muito mais elevada, movimentos transversais e sobreposições de fluxo.
Com velocidades de fluxo mais altas surgem turbulências. O fluxo turbulento com seus movimentos transversais característicos e sobreposições arranca as partículas da parede do tubo. As partículas são elevadas pela corrente e retidas no filtro.
Em fluxos laminares as partículas de sujeira se depositam na área da camada limítrofe formando assim uma camada de precipitação na parede. O fluxo propriamente dito não consegue soltar estas partículas.
O fluxo turbulento arranca as partículas das
paredes internas:
a sujeira em suspensão pode assim ser retirada no
sistema de filtração da unidade de lavagem. As
unidades de lavagem são compostas basicamente dos
seguintes componentes:
* do tanque de óleo de lavagem que serve de
reservatório e efetua a regulação da
temperatura do óleo.
* das bombas de lavagem que, dependendo das exigências
individuais do sistema, variam os fluxos volumétricos
e as pressões para criar um perfil de fluxo
turbulento.
* do sistema de filtração para a captação das
partículas de sujeira e os cuidados com o óleo.
* e de um controlador de pureza que monitora
comanda todos e os componentes técnicos, como
também, se necessário, documente a classe NAS
alcançada. O próprio óleo de lavagem é limpo e
recebe cuidados continuamente.
Unidades de lavagem eliminam impurezas de fluidos hidráulicos - mesmo sob as mais difíceis condições, como por exemplo, em circuitos de freio e sistemas de comando em veículos leves sobre trilho (sistemas metropolitanos).
Embora os fluxos turbulentos baseados em suas perdas de energia, não são muito apreciados, são justamente estes que, no processo de lavagem de uma instalação, oferecem a força necessária para arrancar as partículas de sujeira da camada limítrofe nas paredes internas da tubulação
Para isto é responsável um filtro de fluxo secundário, comandado pelo controlador de pureza, até atingir a classe de pureza exigida. Esta filtração opera constantemente e garante óleo de lavagem limpo em qualquer situação. Instalações e sistemas que receberam manutenção ou foram recém montadas, podem ser preenchidas com óleo hidráulico e desaeradas. A própria lavagem ocorre com bombas de lavagem, especialmente dimensionadas para o sistema de exame, monitorada e documentada através de um controlador de pureza. Os resultados de um exame de pressão e vedação a seguir podem ser igualmente documentados por meio de uma impressora conforme ISO 9001. Exemplos comprovam a citada necessidade de processos de lavagem. Um caso problemático é a hidráulica de freio em Metropolitanos e VLTs: como já mencionado, nestes casos é possível remover a sujeira por meio de filtros convencionais. Somente a lavagem evita desgaste mais elevado, características de frenagem prejudicadas e a falha total de componentes e da função de frenagem. A lavagem é efetuada pelo fabricante por ocasião do primeiro funcionamento. As unidades de lavagem são aplicadas e utilizadas para trabalhos de manutenção e aprovação de equipamentos pelas empresas de transporte urbano. As vantagens econômicas do processo de lavagem, por exemplo menos tempo de paragens e custos por falhas e panes, maior vida útil de componentes, manutenção preventiva e por último uma segurança operacional maximizada, demonstram a superioridade deste processo. As mesmas vantagens se apresentam na lavagem de comandos hidráulicos dos truques de tração em veículos urbanos sobre trilhos ou ainda na manutenção, consertos e modernização de máquinas em grandes oficinas.