A qualidade de um sistema hidráulico depende não só da racionalidade do seu projeto e do desempenho dos seus componentes, mas também das medidas tomadas para proteção e controle da contaminação. A contaminação do sistema impacta diretamente na confiabilidade operacional do sistema hidráulico e na vida útil de seus componentes. As estatísticas indicam que aproximadamente 70% das falhas em sistemas hidráulicos-tanto no âmbito nacional como internacional-são causadas por contaminação.
Contaminação de Fluidos
Os principais riscos de contaminação de fluidos para o sistema são os seguintes:
1. Contaminação-desgaste induzido de componentes
Vários contaminantes no fluido hidráulico induzem diferentes formas de desgaste nos componentes. Quando partículas sólidas entram nas folgas entre as peças móveis, elas causam desgaste de corte ou fadiga nas superfícies dos componentes. Partículas sólidas transportadas por fluxos de fluidos de alta-velocidade podem impactar as superfícies dos componentes, resultando em desgaste por erosão. Além disso, a água presente no fluido, juntamente com os subprodutos resultantes da oxidação e degradação do fluido, exercem efeitos corrosivos nos componentes. Além disso, o ar incorporado no fluido do sistema pode desencadear cavitação, levando à corrosão e destruição das superfícies dos componentes.
2. Entupimento de componentes e falhas de travamento
Partículas sólidas podem obstruir as folgas e orifícios das válvulas hidráulicas, fazendo com que os carretéis das válvulas emperrem ou emperrem. Isso prejudica o desempenho operacional e pode até causar acidentes graves.
3. Degradação acelerada das propriedades dos fluidos
A presença de água e ar no fluido-juntamente com a energia térmica-constitui as principais condições para a oxidação do fluido. Além disso, partículas metálicas microscópicas dentro do fluido atuam como catalisadores significativos para este processo de oxidação. Além disso, a água e as bolhas de ar suspensas no fluido reduzem significativamente a resistência da película lubrificante entre as peças móveis, diminuindo assim o desempenho da lubrificação.
Tipos de contaminantes
Contaminantes são substâncias presentes no fluido hidráulico que exercem efeitos nocivos ao sistema. Eles existem no fluido em diversas formas; com base em seu estado físico, eles podem ser categorizados em contaminantes sólidos, contaminantes líquidos e contaminantes gasosos.
Os contaminantes sólidos podem ainda ser classificados em *contaminantes duros*-como partículas de diamante, cavacos de usinagem, areia de sílica, poeira, metais desgastados e óxidos metálicos-e *contaminantes leves*-como aditivos, gotículas de água condensada, produtos de decomposição de fluidos e polímeros e fibras de algodão ou fiapos introduzidos durante a manutenção.
Os contaminantes líquidos normalmente consistem em fluidos que não atendem às especificações do sistema (por exemplo, óleos incompatíveis), água, resíduos de tinta, cloro e vários halogenetos. Estas substâncias são muitas vezes difíceis de remover depois de introduzidas; portanto, ao selecionar o fluido hidráulico, é fundamental escolher um produto que atenda rigorosamente às normas do sistema para evitar falhas desnecessárias. Os contaminantes gasosos consistem principalmente de ar incorporado no sistema.
Estas partículas são muitas vezes tão minúsculas que não conseguem sedimentar, permanecendo suspensas no fluido hidráulico; em última análise, eles ficam alojados nas folgas de várias válvulas. Para um sistema hidráulico confiável, essas folgas são de suma importância-críticas para alcançar um controle preciso e eficaz.
Fontes de contaminantes:
As principais vias pelas quais os contaminantes entram no fluido do sistema podem ser categorizadas nos seguintes aspectos:
1. Ingresso externo: Os contaminantes externos consistem principalmente em areia ou poeira atmosférica, que normalmente entram no sistema através das aberturas de ventilação do reservatório, vedações da haste do cilindro e eixos de bombas e motores. Este tipo de contaminação é predominantemente uma consequência do ambiente operacional.
2. Contaminantes Internos: São contaminantes remanescentes de vários estágios de processamento, montagem, teste, embalagem, armazenamento, transporte e instalação de componentes. Embora a ocorrência de tais resíduos durante estes processos seja inevitável, ela pode ser minimizada; na verdade, certos componentes especializados exigem que a montagem e os testes sejam realizados em uma sala limpa ou em um ambiente de bancada limpa.
3. Contaminantes-gerados pelo sistema: incluem partículas geradas durante a operação do sistema devido ao desgaste dos componentes; grãos de areia desalojados das peças fundidas; partículas metálicas descascando bombas, válvulas e conexões; flocos de ferrugem descascando das superfícies internas da tubulação; e partículas ou resíduos gomosos resultantes da oxidação e decomposição do próprio fluido hidráulico. Um problema particularmente grave surge quando a tubulação do sistema-antes de ser formalmente comissionada para operação-não passou por lavagem, resultando na retenção de quantidades substanciais de impurezas.
Manutenção do Sistema
Antes do comissionamento formal, um sistema hidráulico normalmente passa por um procedimento de lavagem. O objetivo desta lavagem é purgar quaisquer contaminantes, aparas de metal, compostos fibrosos, resíduos do núcleo e outros detritos remanescentes no sistema. A falha na remoção dessas impurezas pode,-mesmo que não resulte em uma falha catastrófica e imediata do sistema,-desencadear uma série de mau funcionamento durante as duas horas iniciais de operação. Portanto, o circuito de óleo do sistema deve ser limpo seguindo as etapas descritas abaixo:
1. Limpe o reservatório hidráulico usando um solvente de limpeza-de secagem rápida e, em seguida, use ar comprimido filtrado para remover qualquer solvente residual.
2. Limpe completamente toda a tubulação do sistema; em certos casos, pode ser necessário mergulhar os tubos e acessórios numa solução de limpeza.
3. Instale filtros de óleo na rede de tubulação para proteger as linhas de alimentação e pressão que levam às válvulas.
4. Instale uma placa de descarga no bloco do manifold para substituir temporariamente válvulas de precisão-como servoválvulas eletro-hidráulicas-durante o processo de limpeza. 5. Verifique se todas as dimensões da tubulação são apropriadas e se as conexões foram feitas corretamente.
Se o sistema utilizar uma servoválvula eletro{0}}hidráulica, permita-me oferecer uma breve observação adicional: a placa de lavagem da servoválvula deve ser configurada para permitir que o fluido hidráulico flua da linha de fornecimento para o coletor e retorne diretamente ao reservatório. Isto facilita a circulação contínua do fluido, lavando assim o sistema e permitindo que o filtro de óleo capture partículas sólidas. Durante o processo de lavagem, inspecione o filtro de óleo a cada 1 a 2 horas para evitar que fique entupido com contaminantes; durante este tempo, a válvula de derivação do filtro deve permanecer fechada. Se o filtro de óleo apresentar sinais de entupimento, substitua-o imediatamente.
A duração do ciclo de lavagem deve ser determinada com base na configuração do sistema e no seu nível de contaminação. Assim que uma amostra do meio de filtração revelar poucos ou nenhum contaminante estranho, instale um novo filtro de óleo, remova a placa de lavagem e instale a servoválvula para retomar a operação normal.
Manutenção Planejada: Estabeleça um cronograma de manutenção de rotina para o sistema. As seguintes recomendações são sugeridas para a manutenção e conservação eficazes do sistema hidráulico:
1. Inspecione e substitua o fluido hidráulico em intervalos não superiores a 500 horas de operação ou três meses.
2. Lave periodicamente o filtro de entrada da bomba hidráulica.
3. Verifique o fluido hidráulico quanto a sinais de acidificação ou contaminação por outras substâncias estranhas; o odor do fluido pode servir como um indicador aproximado de sua degradação.
4. Repare quaisquer vazamentos presentes no sistema.
5. Certifique-se de que nenhuma partícula estranha entre no reservatório através da tampa do respiro, dos bujões do compartimento do filtro, das juntas da linha de retorno ou de quaisquer outras aberturas no reservatório.
