Testes e parâmetros para homologar um filtro
Por Carla Legner
Edição Nº 125 - Novembro/Dezembro 2023 - Ano 22
A homologação é um processo que tem como objetivo assegurar, junto das diferentes entidades governamentais, que os produtos fabricados e comercializados tenham todas as condições para respeitar os padrões dos fabricantes e da legislação
A homologação é um processo que tem como objetivo assegurar, junto das diferentes entidades governamentais, que os produtos fabricados e comercializados tenham todas as condições para respeitar os padrões dos fabricantes e da legislação (nacional e internacional), garantindo sua qualidade e desempenho.
De forma resumida, significa aprovar, dar confiança e proteção aos usuários através das avaliações da conformidade. Para ser homologado, um produto deve estar de acordo com diversas especificações e passar por uma série de testes que comprovem a segurança de uso.
Essa ideia funciona para diversos tipos de itens, inclusive um filtro. Lebrando que para cada um, há testes, normas, regulamentos e legilação especifica. “Isto irá variar de acordo com cada produto e com a finalidade de aplicação. Pensando em um filtro, o objetivo é assegurar que o item em questão cumpra a tarefa para a qual foi desenvolvido, mantendo a qualidade de seu resultado” – explica Claudio Guerreiro, gerente de normalização da ABNT.
Os testes são necessários para assegurar a correta produção dos elementos filtrantes e do equipamento em si, bem como, a liberação de lotes produzidos dentro de uma qualidade exigida pelo fabricante, a fim de garantir a performance desejada em cada necessidade.
Além de permitir que o cliente tenha parâmetros e assim nivelar tecnicamente a qualidade da mercadoria que são ofertados no mercado, para selecionar com segurança produtos que atendam a sua demanda. De maneira geral, são avaliados parâmetros como: Capacidade de retenção; Restrição ao fluxo; Eficiência de filtração; Tamanho das partículas que podem ser filtradas; Qualidade da filtração; entre outros.
Filtros de ar
A certificação mais recente e mais utilizada para filtros de ar, de aquecimento, ventilação e ar-condicionado (HVAC); filtro de tecnologia de partículas; e os filtros de ar para componentes críticos em sistemas HVAC, que fornecem ar respirável limpo para o ambiente interno, é a ISO 16890.
Podemos dizer que ela foi baseada na norma EN 779. Por causa da crescente poluição das partículas no ar, os comitês de padronização precisaram atualizar alguns pontos levando um novo quesito em consideração. A ISO 16890 - Filtros de ar para sistemas gerais de ar-condicionado - criou um padrão focado no assunto de poeira fina. Ela contém procedimentos de teste abrangentes e muito detalhados para determinar os valores mais importantes para filtros de ar.
Anteriormente a classificação, de acordo com DIN EN 779, era apenas baseada em um tamanho de partícula de 0,4 µm. Agora, a eficiência do filtro é medida com três frações de partícula diferentes: todas as partículas até 10 µm (PM10); todas as partículas para cima a 2,5 µm (PM2.5); e todas as partículas até 1 µm (PM1).
Partículas > 10 µm: são grandes o suficiente para serem capturadas pelo nariz ou garganta antes que possam penetrar mais fundo no corpo. As menores que 10 µm são frequentemente interceptados na garganta, mas sob certas circunstâncias eles podem alcançar os brônquios principais.
Partículas de tamanho PM2.5: contornam a maioria dos mecanismos de defesa do corpo e podem penetrar muito mais fundo no sistema brônquico.
Partículas ultrafinas com um tamanho inferior a 0,1 micrômetro: é categoria mais perigosa, uma vez que são tão pequenas que podem entrar na corrente sanguínea sem obstáculos, causar sérios danos aos órgãos e podem ser cancerígenos.
A poeira fina é sempre uma mistura complexa de partículas sólidas e líquidas com uma ampla gama de tamanhos diferentes. Assim, o novo procedimento de medição possibilita selecionar o melhor filtro para uma concentração específica de partículas locais no ar atmosférico.
Além disso, os filtros não são mais alimentados com poeira ASHRAE para medir eficiência e resistência ao fluxo, uma vez que A EN 799 usa pó ASHRAE como pó de teste. Além disso, as partículas (0,4 µm) com DEHS também são medidas. Isso resulta em uma eficiência média que é usada para a classificação.
O ISO 16890 substitui a poeira ASHRAE por um novo pó fino ISO-A2. Este pó é usado para carregar a amostra, porém não tem efeito sobre a classificação PM e não tratados, para evitar uma falsificação dos resultados medidos devido a cargas estáticas. Os valores PM1, PM2.5 e PM10 são determinados pelos aerosoles DEHS e KCL.
Todos esses parâmetros visam determinar as principais características de desempenho, como eficiência inicial, eficiência de descarga, resistência ao fluxo de ar (pressão diferencial através do filtro) e a capacidade do pó de teste e retenção.
O fato é que, o novo padrão chama a atenção para os efeitos adversos para a saúde da poeira fina. Os testes realistas e os procedimentos de classificação possibilitam selecionar o melhor filtro para uma concentração particular de partículas específicas, com base na eficiência desejada para a fração de partículas aplicável. Como resultado, uma seleção de filtros conscientes que proporcionam uma melhoria na qualidade do ar interior.
Filtros hidráulicos
Gabriel Lemos de Souza, engenheiro da Hydac Tecnologia, lista os principias testes para os filtros hidráulicos: Teste de múltiplas passagens ISO 4572 / ISO 16889; Baixa pressão diferencial inicial ISO 3968; Estabilidade de Colapso ISO 2941; Resistência à fadiga ao fluxo ISO 3724; Compatibilidade de Mídia (ISO 2943); Qualidade de fabricação (ISO 2942); Filtrabilidade (HN 30-08); Teste de partida a frio; e Teste eletrostático.
“Todos são importantes, mas vale destacar o Multi Pass-Test, que é realizado conforme a ISO 16889 para determinar a eficiência de um parâmetro conhecido como Razão Beta, que é a capacidade de retenção em massa do elemento” – ressalta o engenheiro.
Isso porque, para os elementos hidráulicos, é de extrema importância determinar essa medida, uma vez que ela relaciona a quantidade de partículas a montante pela quantidade de partículas a jusante no elemento, ou seja, a capacidade do elemento reter partículas de um determinado tamanho.
Ainda segundo o engenheiro, essa ação garante mais proteção para máquinas e equipamentos, que muitas vezes contam com sistemas que implicam em alta segurança operacional, que não permitem falhas do elemento, além de proporcionar ganhos operacionais aos consumidores de elementos de alta performance. “Também é de extrema importância para o cliente como parâmetro de escolha e garantia de utilização” – enfatiza Souza.
Filtros automotivos
Os testes mais comuns realizados para filtros automotivos são: Vida; Eficiência; Capacidade de Retenção; e Restrição ao Fluxo. Ainda sim, existem diversos outros exigidos para uma homologação, como Avaliação da performance de filtração; Resistência mecânica, Ataques químicos e Atenuação acústica, no caso de sistemas de aspiração.
Na linha de filtros hidráulicos para aplicação mobil, para avaliar o desempenho do elemento filtrante são realizados ensaios que acompanham a capacidade de manutenção do nível de limpeza e investigam a condição existente para possível alteração.
Estes ensaios são feitos através de contagem de partículas, que podem ser por leitura em membrana de análise com método manual, ou semiautomático. Além disso, também pode ser realizado por leitura automática em contadores eletrônicos de partículas.
Para que isso ocorra são coletadas amostras em frascos especiais ou direto no sistema hidráulico.
É importante mencionar que a análise pode ser pontual ou online, o que possibilita a leitura permanente do nível de limpeza do sistema. Os resultados são baseados na distribuição das partículas por tamanho num volume de referência de fluido, por meio das normas de expressão da leitura ISO 4406:1999; a SAE-AS 4059; e, ainda, a NAS 1638.
Em relação aos filtros do ar utilizados em automovíeis, o mais importante é a proteção do motor. Deve-se evitar que a restrição do ar possa comprometer a mistura ar e de combustível, além de evitar a entrada de partículas de contaminantes que causam desgaste nos dispositivos do sistema de admissão de ar do motor.
Uma admissão do ar limpo com a menor restrição para o motor favorecerá uma boa combustão, e dessa forma, a emissão de poluentes será também reduzida. O indicado é utilizar filtros originais e que possuem certificados de qualidade de montadoras ou certificados de qualidade ISO.
Filtro de óleo
Sistemas hidráulicos atuais estão cada vez mais modernos, eficientes e produtivos. Fabricantes buscam constantemente a redução do tempo de ciclo e das folgas entre as superfícies metálicas, à medida que elevam a pressão, a potência e a força de escavação das máquinas, tornando os equipamentos atuais mais produtivos e fáceis de operar.
Entretanto, por estarem mais sujeitos a desgastes prematuros e a perdas de eficiência, essas melhorias também trouxeram maior necessidade de limpeza nos sistemas de fluido. Isso porque, agentes contaminantes podem acarretar significativa diminuição de produtividade, que pode passar despercebida em muitos casos.
Diante desse cenário foram criadas algumas normas para controle e contagem de partículas, sendo as principais delas a norma ISO 4406 a SAE 4059 e a norma NAS 1638. A SAE AS4059, que supriu a antiga norma NAS 1638, é considerada mais precisa, mas algumas empresas ainda utilizam a mais antiga.
A norma NAS 1638 avalia o nível de contaminação do fluido por meio da contagem de partículas em 100 ml, conforme cinco diferentes faixas de tamanho, que podem ser de 5 a 15 micrômetros; de 15 a 25 micrômetros; de 25 a 50 micrômetros; de 50 a 100 micrômetros; e maior ou igual a 100 micrômetro.
Nesse sentido, metodologias como filtragem e microfiltragem do óleo são fundamentais, já que atuam na eliminação de agentes contaminantes. Esse procedimento previne uma série de problemas, a possibilidade de mais intervenções e maiores custos, como ocorre em casos de falhas ou no desgaste prematuro do equipamento. Vale lembrar que essa ação deve ser feita mesmo em óleo novo, uma vez que ele pode vir com partículas contaminantes de fábrica.
Filtros e purificadores de água
Adquirir um purificador é uma decisão importante, pois a água para consumo humano deve ser segura e livre de impurezas. Criado em 2011, a Certificação INMETRO para filtros e purificadores residenciais foi desenvolvida devido à falta de padrões de qualidade para esses produtos no mercado nacional.
É uma forma de garantir eficiência na eliminação de impurezas, garantindo assim, água segura e limpa para consumo. Além de disponibilizar informações precisas sobre utilização e finalidade dos filtros domésticos. Portanto, é mais relevante do que o preço, design ou outras características.
O processo de certificação engloba várias fases e alguns testes. Na primeira etapa é realizada uma pesquisa que identifica alguns tipos de produtos, em diferentes regiões do país. Logo depois, são adquiridos os produtos das marcas a serem analisadas. A avaliação comtempla diversas verificações, mas existem 3 ensaios essenciais para garantir a qualidade da água: Retenção de Partículas; Redução de Cloro Livre; e Eficiência Bacteriológica.
1. Eficiência de retenção de partículas (P): Quanto à retenção de partículas, o aparelho que se propõe a realizar a retenção de partículas e deve reduzir o número de partículas em pelo menos 85%. A classificação do aparelho deve ser consistente com a menor faixa de tamanho de partículas efetivamente retidas.
Para classificar o tamanho destas partículas, utiliza-se a medida em mícron (milésimo de milímetro). Logo, se o filtro possui uma capacidade maior de filtragem, o tamanho da partícula que ele retém é menor.
2. Eficiência de redução de cloro livre (C): O aparelho que se propõe a realizar a redução de cloro livre deve ser considerado eficiente, quando a redução de cloro livre, no final da vida útil, for maior ou igual a 75%, valor referente à média aritmética do percentual de redução de cloro livre.
3. Eficiência bacteriológica 3.1. O aparelho que se propõe a realizar a eficiência bacteriológica deve atender alguns requisitos, devendo ter resultado satisfatório nas condições inicial e de 95% da vida útil declarada para eficiência bacteriológica, de acordo com a norma ABNT NBR 16098.
O consumidor pode conferir se o equipamento tem a certificação INMETRO verificando se o produto possui o selo de conformidade, que é uma etiqueta adesiva ou gravada no próprio produto ou embalagem. Essa etiqueta deve conter informações como o número de certificado, data de validade e identificação do fabricante.
Ademais, é importante verificar se essas informações estão corretas e se o selo não está rasgado ou danificado. Vale lembrar que os selos de conformidade são válidos por um período determinado, e é necessário estar atento à sua validade. Lembrando que sem ele, os produtos não podem chegar ao mercado.
A importância de uma certificação
Infelizmente, de acordo com Souza, não é incomum falhas e acidentes ocasionados por elementos danificados (baixa resistência estrutural) ou com baixa eficiência de filtração (não alcançam os níveis desejados de limpeza do sistema), que não atendem normas básicas de produção e não alcançam a qualidade por vezes informada, podendo trazer danos e custos adicionais aos clientes.
Nesse sentido, é importante ressaltar que a correta qualidade do elemento filtrante aliado ao correto dimensionamento do filtro garante real proteção, estendendo a vida útil dos componentes mediante a garantia de alcançar e manter o nível de contaminação necessário para a aplicação.
O elemento filtrante que assegura o nível de limpeza desejado, além de reduzir os desgastes dos componentes, aumentando a segurança operacional do sistema e, por consequência, promove a redução de custos operacionais permitindo maior vida útil do elemento filtrante.
De acordo com Guerreiro, a avaliação da conformidade ou certificação de um aparelho a uma determinada norma serve para garantir que o filtro atenda às especificações para as quais foi criado, os métodos de ensaio previstos nas normas são os indicadores destes resultados. Portanto, a importância destes é buscar prover a segurança de que um produto vai cumprir o que se propõe e que isto foi comprovado por uma entidade certificadora.
“Cabe salientar que, nos casos compulsórios, quando um regulamento técnico, por exemplo, exige um determinado ensaio, esta certificação é obrigatória; nos casos em que não há essa compulsoriedade, a escolha em se certificar é do próprio fabricante, que entende ser um diferencial de competitividade demonstrar a eficácia de seu produto” – enfatiza o gerente da ABNT.
O fato é que, certificar a real eficiência do elemento, garante a proteção para máquinas e equipamentos, muitas vezes são sistemas que implicam em alta segurança operacional, que não permitem falhas do elemento, além de proporcionar ganhos operacionais aos consumidores de elementos de alta performance.
Contatos
ABNT: www.abnt.org.br
Hydac Tecnologia: www.hydac.com
INMETRO: www.gov.br/inmetro/pt-br