Segundo Celso Stupiglia, gerente de desenvolvimento de negócios, e Angélica Oliveira, especialista de produto e mercado, ambos da área de Filtração Hidráulica da Parker Hannifin, nas últimas décadas, os equipamentos hidráulicos passaram por uma expressiva evolução alcançada por meio de grandes investimentos em máquinas mais precisas e produtivas. "Estas máquinas fabricam componentes e peças com alta precisão dimensional e geométrica, viabilizando a utilização de folgas menores e melhor balanceamento hidráulico", apontam. Devido às menores folgas, os equipamentos hidráulicos tornaram-se mais sensíveis aos contaminantes sólidos presentes nos fluidos e o controle dessa contaminação passou a ser indispensável para garantir o funcionamento e a vida de válvulas, bombas e motores. Por isso, há a necessidade do monitoramento constante com base nas normas existentes que estabelecem o nível de limpeza e de contaminação – assim como respectivos tamanhos de partículas – permitido dos fluidos.

Folgas reduzidas nos sistemas
Cerca de 80% das falhas dos sistemas hidráulicos têm relação com os contaminantes dos fluidos, que podem ser grandes ou imperceptíveis a olho nu. "Os contaminantes mais prejudiciais ao sistema hidráulico são as partículas sólidas, água e ar que penetram nele através das entradas de ar pelo reservatório, por abastecimentos incorretos, pelas manutenções e troca de componentes sem o devido cuidado e pelo mal condicionamento de partes do sistema", explicam Stupiglia e Angélica. Segundo eles, contaminantes imperceptíveis a olho nu são extremamente prejudiciais ao sistema hidráulico, já que até mesmo filtros com alta eficiência são incapazes de reter 100% dessas partículas em uma única passada. "Sendo assim, algumas partículas circulam livremente pelo sistema, gerando cada vez mais contaminação, pois, quando em contato com partes metálicas dos componentes hidráulicos, elas se fragmentam e acessam as menores folgas do sistema, gerando perda de eficiência e até mesmo falha catastrófica", alertam.

Quanto à relação entre folgas e contaminação, o engenheiro Alex Peixoto Alencar, gerente de produtos da área de Filtros Hidráulicos da Hydac, explica que atualmente os componentes hidráulicos são construídos com folgas dinâmicas muito reduzidas e quanto mais preciso o componente ou mais elevado seu limite de pressão, tanto menores serão estas folgas. "Sistemas hidráulicos de baixa pressão e baixa disponibilidade aceitam níveis de contaminação até muito elevados, mas os modernos circuitos hidráulicos com controles proporcionais ou servocontrolados e até mesmo centrais de lubrificação de alta disponibilidade possuem folgas dinâmicas muito apertadas e inferiores a 8 µm", esclarece.  

Análises para controle
A falta de correto monitoramento gera problemas nos sistemas. Seja por meio de análises periódicas ou de modo contínuo, Alencar explica que fazer o monitoramento das condições do fluido hidráulico e da indicação de saturação do filtro hidráulico possibilita ao setor de Manutenção acompanhar e medir o desempenho dos filtros hidráulicos. Esse procedimento permite o controle da contaminação, proporcionando à máquina a máxima disponibilidade. "O descontrole poderá levar o sistema a apresentar níveis muito baixos de confiabilidade, elevando os custos de manutenção devido a intervenções corretivas ou mesmo provocar perdas de produção e até acidentes", adverte.De acordo com o objetivo, Alex Peixoto Alencar diz que a análise de óleo pode ser dividida em duas categorias: - A análise que visa interpretar se as propriedades físicas e químicas do fluido hidráulico ainda estão dentro dos limites estabelecidos pelo fabricante do óleo;- A análise da contaminação presente no óleo hidráulico."Uma vez que a função do filtro é justamente estabelecer o controle desta contaminação, estas análises informam ao usuário qual está sendo o comportamento da filtração", ressalta.
Manter o óleo hidráulico dentro dos padrões adequados de limpeza é uma estratégia essencial, de acordo com os especialistas da Parker. Essa dica vale tanto para a indústria quanto para a construção civil e o agronegócio, porque gera bons resultados na produtividade das máquinas e reduz a necessidade de intervenção para manutenção corretiva de equipamentos. "Por meio do monitoramento contínuo do sistema, é possível ampliar o controle e a eficiência da manutenção, reduzindo custos e aumentando a confiabilidade e a vida útil de equipamentos e sistemas", salientam Stupiglia e Angélica.

A contaminação descontrolada pode ultrapassar os limites recomendados e provocar: - Agarramento e até travamento de válvulas; - Riscamento de superfícies por abrasão; - Degradação das superfícies de componentes hidráulicos; - Degradação da superfície de mancais e pistas de rolamentos; - Retardo na resposta de válvulas; - Falhas de acionamento hidráulico, causando problemas de velocidade, qualidade e segurança; - Acidentes fatais. Fonte: Hydac.

 

Intervenção imediata
Existem diversos tipos de sistemas hidráulicos para diferentes necessidades. Conforme Alencar, os equipamentos de menor criticidade podem ser monitorados através dos sensores de saturação existentes nos filtros. Já o controle da contaminação pode ser feito periodicamente através de análises com frequência definida de acordo com a disponibilidade de máquina, sensibilidade dos componentes, riscos de acidentes e estimativa de custo de reparo no caso de falha hidráulica provocada por contaminação sólida, presente no óleo, acima dos limites desejados.
Em circuitos hidráulicos mais críticos, o monitoramento pode e deve ser feito de modo contínuo, ou seja, online. "Para isso, existem sensores de monitoramento das condições do óleo que podem ser instalados diretamente na linha hidráulica e fazer a medição em tempo real para que o nível de contaminação sólida e por água seja avaliado continuamente, permitindo uma intervenção imediata em caso de detecção de falha", atesta.
Com a análise online, é possível eliminar a contaminação no momento da retirada de amostra, obtendo, assim, um resultado real do sistema.
"O método mais utilizado para monitoramento e análises de fluidos é a contagem de partículas. A análise laboratorial já é feita há muitos anos, porém, nos últimos anos, direcionou-se o foco para análises online com o objetivo de aumentar a confiabilidade na resposta e evitar interferência de contaminantes externos", enfatizam Stupiglia e Angélica.

Segundo Stupiglia e Angélica, há muitos anos, organizações, como ISO e NAS, entre outras, têm estabelecido critérios para determinar, com clareza e precisão, qual o nível de limpeza e de contaminação permitido que os fluidos devem ter para garantir o perfeito funcionamento dos sistemas hidráulicos. Especificamente no caso da contaminação sólida, Alencar diz que existem mais de dez normas para classificação da distribuição de partículas, porém, em nível mundial apenas três delas são mais usadas: a SAE 4059:2013, a NAS 1638:1964  e a ISO 4406:1999, estas duas últimas as mais utilizadas no Brasil. Todas estas normas de classificação da contaminação sólida presente no fluido hidráulico informam por classes de limpeza qual é a quantidade de partículas sólidas, subdivididas em faixas de tamanhos, presentes em um volume de referência.

ISO 4406
Em relação à ISO 4406:1999, Stupiglia e Angélica afirmam que é uma das normas mais utilizadas na atualidade, porque supre as deficiências das normas anteriores e permite identificar, de forma mais clara, o nível de contaminação de um fluido. Segundo Alencar, esta norma não adota a quantidade máxima de partículas por faixas de tamanho, mas, sim, em quantidades de partículas em três tamanhos de referência. De acordo com este método, o nível de limpeza e classificação ISO 4406 de um fluido é expresso em três números que irão informar a quantidade de partículas presentes no volume de referência quando avaliadas em um contador automático de partículas. Por exemplo, 19/17/14: O primeiro número indica a classe (ou quantidade) de partículas iguais ou maiores a 4 µm; O segundo número, a classe de partículas iguais ou maiores a 6 µm; O terceiro número, a classe de partículas iguais ou maiores a 14 µm. Observe que cada classe, ou nível, contém o dobro de partículas da classe anterior, por exemplo: Classe 15: De 16 mil a 32 mil partículas Classe 14: De 8 mil a 16 mil partículas Classe 13: De 4 mil a 8 mil partículasObs.: valores a cada 100 ml. Fonte: Parker Hannifin. Regras práticas
Alex Peixoto Alencar recomenda que, para os componentes hidráulicos atuais, é conveniente acompanhar a distribuição de partículas que apresentam tamanhos que podem penetrar nas folgas dinâmicas destes componentes. Neste caso, os tamanhos controlados são geralmente inferiores a 20 micrometros (20 µm = 0,02 mm).