O desempenho básico do óleo lubrificante
O óleo lubrificante é um produto tecnologicamente avançado, que é uma mistura complexa de hidrocarbonetos, e seu verdadeiro desempenho é o efeito abrangente de mudanças físicas ou químicas complexas.
O desempenho básico do óleo lubrificante inclui propriedades físicas e químicas gerais, propriedades físicas e químicas especiais e simulações de testes de bancada.
Propriedades Físicas e Químicas Gerais
Cada tipo de graxa lubrificante possui propriedades físicas e químicas gerais comuns, que indicam a qualidade inerente ao produto.
As propriedades físicas e químicas gerais do óleo lubrificante são as seguintes:
Aparência (cor)
A cor do óleo muitas vezes pode refletir o seu grau de refinamento e estabilidade.
Para óleos básicos, quanto maior o grau de refino, mais limpa será a remoção de óxidos e sulfetos de hidrocarbonetos e mais clara será a cor.
No entanto, mesmo sob as mesmas condições de refinação, a cor e a transparência dos óleos de base produzidos a partir de diferentes fontes de petróleo e dos óleos brutos de base podem ser diferentes.
Para o óleo lubrificante acabado novo, a cor perdeu seu significado original como indicador do grau de refino do óleo base devido ao uso de aditivos.
Densidade
A densidade é o índice de propriedade física mais simples e mais comumente usado do óleo lubrificante. A densidade do óleo lubrificante aumenta com o aumento da quantidade de carbono, oxigênio e enxofre em sua composição.
Portanto, sob a mesma viscosidade ou mesmo peso molecular relativo, os óleos lubrificantes com mais hidrocarbonetos aromáticos e mais asfalteno e resina têm a maior densidade, aqueles com mais cicloalcanos ficam no meio e aqueles com mais alcanos têm a menor densidade.
Viscosidade
A viscosidade reflete o atrito interno do óleo e é um índice que indica a oleosidade e fluidez do óleo.
Sob a premissa de não adicionar quaisquer aditivos funcionais, quanto maior a viscosidade, mais forte será a resistência da película de óleo e pior será a fluidez.
Índice de viscosidade
O índice de viscosidade representa o grau de mudança na viscosidade do óleo com a temperatura.
Quanto maior o índice de viscosidade, menos a viscosidade do óleo é afetada pela temperatura e melhor será o seu desempenho viscosidade-temperatura.
Por outro lado, quanto menor o índice de viscosidade, pior será o desempenho.
Ponto de inflamação
O ponto de fulgor é um índice que indica a volatilidade do petróleo. Quanto mais leve for a fracção do petróleo, maior será a sua volatilidade e menor será o seu ponto de inflamação.
Por outro lado, quanto mais pesada for a fracção do petróleo, menor será a sua volatilidade e maior será o seu ponto de inflamação.
Além disso, o ponto de inflamação também é um indicador do risco de incêndio dos produtos petrolíferos. O nível de perigo do óleo é dividido com base no seu ponto de inflamação, com pontos de inflamação abaixo de 45°C considerados inflamáveis e aqueles acima de 45°C considerados combustíveis. É estritamente proibido aquecer o óleo até a temperatura do ponto de fulgor durante o armazenamento e transporte.
No caso da mesma viscosidade, um ponto de fulgor mais alto é melhor. Portanto, os usuários devem escolher o óleo lubrificante de acordo com a temperatura de uso e as condições de trabalho. Geralmente, um ponto de fulgor 20-30°C superior à temperatura de uso é considerado seguro para uso.
Ponto de fluidez e ponto de inclinação
O ponto de fluidez é a temperatura mais alta na qual o óleo para de fluir sob condições de resfriamento especificadas. A solidificação do óleo é diferente da solidificação de compostos puros.
O óleo não tem uma temperatura de solidificação específica, e a chamada “solidificação” significa apenas que perdeu a fluidez como um todo e nem todos os componentes se transformaram em sólidos.
O ponto de fluidez do óleo lubrificante é um importante indicador de qualidade que representa sua fluidez em baixa temperatura e é significativo para produção, transporte e uso. Óleo lubrificante com alto ponto de fluidez não pode ser usado em baixas temperaturas.
Por outro lado, não é necessário utilizar óleo lubrificante com baixo ponto de fluidez em áreas com temperaturas mais elevadas, pois quanto menor o ponto de fluidez do óleo, maior será o custo de produção, gerando desperdícios desnecessários.
Geralmente, o ponto de fluidez do óleo lubrificante deve ser 5-7 ℃ inferior à temperatura mais baixa do ambiente de uso.
No entanto, é importante considerar o ponto de fluidez, a viscosidade em baixa temperatura e as características de viscosidade-temperatura do óleo de forma abrangente ao escolher um óleo lubrificante para baixa temperatura.
Isso ocorre porque os óleos de baixo ponto de fluidez podem não atender aos requisitos de viscosidade em baixa temperatura e características de viscosidade-temperatura.
O ponto de fluidez e o ponto de inclinação são ambos indicadores da fluidez do óleo em baixa temperatura e não há diferença fundamental entre eles, exceto para métodos de medição ligeiramente diferentes. O ponto de fluidez e o ponto de inclinação do mesmo óleo não são completamente iguais e, em geral, o ponto de inclinação é 2-3°C superior ao ponto de fluidez, mas há exceções.
Valor ácido, valor alcalino e valor de neutralização
O índice de acidez é um indicador da presença de substâncias ácidas no óleo lubrificante, com unidade de mgKOH/g.
O índice de acidez é dividido em índice de acidez forte e índice de acidez fraco, e os dois combinados constituem o índice de acidez total (TAN). Normalmente, o que chamamos de “valor de acidez” na verdade se refere ao “valor de acidez total (TAN)”.
O valor alcalino é um indicador da quantidade de substâncias alcalinas no óleo lubrificante, com unidade de mgKOH/g.
O valor alcalino também é dividido em valor alcalino forte e valor alcalino fraco, e os dois combinados constituem o valor alcalino total (TBN). Normalmente, o que chamamos de “valor alcalino” na verdade se refere ao “valor alcalino total (TBN)”.
O valor de neutralização, na verdade, inclui tanto o valor ácido total quanto o valor alcalino total. No entanto, salvo indicação em contrário, o que geralmente chamamos de “valor de neutralização” na verdade se refere apenas ao “valor de acidez total”, com uma unidade de mgKOH/g.
Conteúdo de água
O teor de água refere-se à porcentagem de água no óleo lubrificante, geralmente expressa como uma porcentagem em peso.
A presença de água no óleo lubrificante pode danificar a película de óleo formada pelo óleo, resultando na diminuição da eficácia da lubrificação, acelerar a corrosão dos metais por ácidos orgânicos, causar ferrugem no equipamento e tornar o óleo propenso a produzir sedimentos.
Em geral, quanto menos água houver no óleo lubrificante, melhor.
Impurezas Mecânicas
As impurezas mecânicas referem-se aos precipitados ou suspensões gelatinosas no óleo lubrificante que são insolúveis em solventes como gasolina, etanol e benzeno.
A maioria dessas impurezas são areia, pedra, limalha de ferro e alguns sais metálicos orgânicos que são difíceis de dissolver em solventes trazidos por aditivos.
Normalmente, as impurezas mecânicas no óleo base do óleo lubrificante são controladas abaixo de 0,005% (impurezas mecânicas abaixo de 0,005% são consideradas inexistentes).
Conteúdo de Cinzas e Conteúdo de Cinzas Sulfatadas
O conteúdo de cinzas refere-se à substância incombustível que permanece após a queima sob condições específicas.
A composição das cinzas é geralmente considerada alguns elementos metálicos e seus sais.
O teor de cinzas possui conceitos diferentes para diferentes tipos de óleo. Para óleo base ou óleo sem aditivos, o teor de cinzas pode ser usado para determinar o grau de refinamento do óleo.
Para óleo com adição de aditivos de sal metálico (óleo novo), o teor de cinzas torna-se um meio de controlar quantitativamente a quantidade de aditivos adicionados. O conteúdo de cinzas sulfatadas é usado no lugar do conteúdo de cinzas em países estrangeiros.
O método consiste em adicionar uma pequena quantidade de ácido sulfúrico concentrado à amostra de óleo antes da combustão e calcinação para converter os elementos metálicos dos aditivos em sulfato.
Resíduo
Resíduo refere-se ao resíduo preto deixado após o aquecimento e combustão do óleo sob condições experimentais especificadas.
É um importante indicador de qualidade do óleo base de óleo lubrificante e é usado para determinar a natureza e a profundidade de refino do óleo lubrificante.
A quantidade de resíduo no óleo base do óleo lubrificante está relacionada não apenas à sua composição química, mas também ao grau de refino do óleo.
As principais substâncias que formam resíduos no óleo lubrificante são colóides, asfaltenos e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Estas substâncias decompõem-se e condensam-se sob condições de fornecimento de ar inadequado para formar resíduos.
Quanto mais profundo for o refino do óleo lubrificante, menor será o valor do resíduo. De modo geral, quanto menor for o valor residual do óleo base em branco, melhor.
Hoje em dia, muitos óleos contêm aditivos como metais, enxofre, fósforo e nitrogênio, que apresentam altos valores de resíduos.
Portanto, o valor residual dos óleos contendo aditivos perdeu seu significado original. Impurezas mecânicas, teor de água, teor de cinzas e resíduos são indicadores de qualidade que refletem a pureza do óleo e o grau de refinamento do óleo base lubrificante.
Propriedades Físicas e Químicas Especiais
Além das propriedades físicas e químicas gerais acima, cada tipo de óleo lubrificante também deve possuir propriedades físicas e químicas especiais que caracterizem suas características de uso.
Quanto mais elevados forem os requisitos de qualidade ou mais forte for a especialização do óleo, mais proeminentes serão as suas propriedades físicas e químicas especiais. Os métodos de teste que refletem essas propriedades físicas e químicas especiais são brevemente descritos abaixo:
Estabilidade à oxidação
A estabilidade à oxidação indica as propriedades antienvelhecimento do óleo lubrificante. Alguns lubrificantes industriais com longa vida útil requerem este indicador, tornando-o um requisito especial de desempenho para estes tipos de óleos.
Existem muitos métodos para medir a estabilidade à oxidação do óleo.
Basicamente, uma certa quantidade de óleo é oxidada com ar (ou oxigênio) e um catalisador metálico a uma determinada temperatura por um determinado período de tempo.
Em seguida, são medidos o índice de acidez do óleo, as alterações de viscosidade e a formação de precipitados. Todos os óleos lubrificantes apresentam diferentes tendências de oxidação automática dependendo da sua composição química e das condições externas.
À medida que ocorre a oxidação durante o uso, formam-se gradualmente aldeídos, cetonas, ácidos, colóides, asfaltenos e outras substâncias.
A estabilidade à oxidação é a capacidade de suprimir a formação de substâncias prejudiciais ao uso do óleo.
Estabilidade térmica
A estabilidade térmica refere-se à capacidade dos derivados de petróleo de suportar altas temperaturas, ou seja, a resistência do óleo lubrificante à decomposição térmica, que é indicada pela temperatura de decomposição térmica.
Alguns óleos hidráulicos antidesgaste de alta qualidade, óleos de compressor e outros lubrificantes requerem alta estabilidade térmica.
A estabilidade térmica dos produtos petrolíferos depende principalmente da composição do óleo base, e muitos aditivos com baixas temperaturas de decomposição têm frequentemente um efeito adverso na estabilidade dos produtos petrolíferos. Os antioxidantes não podem melhorar significativamente a estabilidade térmica dos produtos petrolíferos.
Propriedades de Oleosidade e Extrema Pressão (EP)
A oleosidade refere-se à formação de uma forte película de adsorção física e química de substâncias polares no óleo lubrificante na superfície do metal na zona de atrito, que desempenha um papel na resistência a altas cargas e no desgaste antifricção.
As propriedades EP referem-se às substâncias polares no óleo lubrificante na zona de fricção, submetidas a reações químicas de fricção e decomposição sob alta temperatura e alta carga, reagindo com o metal da superfície para formar um filme EP macio (ou plástico) de baixo ponto de fusão, proporcionando assim resistência de lubrificação ao impacto, alta carga e alta temperatura.
Proteção contra corrosão e ferrugem
Devido à oxidação de derivados de petróleo ou à ação de aditivos, ocorre frequentemente corrosão de aço e outros metais não ferrosos.
O teste de corrosão geralmente envolve colocar uma tira de cobre roxa em óleo e observar as alterações no cobre após ser colocado a 100°C por 3 horas. O teste de proteção contra ferrugem é realizado sob a ação de água e vapor d'água, e a superfície do aço produzirá ferrugem.
A resistência à ferrugem é medida adicionando 30ml de água destilada ou água do mar artificial a 300ml de óleo de teste, colocando uma barra de aço nele, mexendo a 54°C por 24 horas e observando se há ferrugem na barra de aço.
Os produtos petrolíferos devem ter propriedades anticorrosivas metálicas e de proteção contra ferrugem. Nos padrões de óleo lubrificante industrial, esses dois itens geralmente são itens de teste obrigatórios.
Resistência à espuma
A resistência à espuma refere-se à capacidade do óleo lubrificante de resistir à formação de espuma sob agitação mecânica ou aeração.
A espuma pode causar problemas nos sistemas de lubrificação, como reduzir a eficiência da lubrificação e causar erosão por cavitação. A resistência à espuma do óleo lubrificante é geralmente medida por um método de teste padronizado, e os resultados do teste são usados para classificar o nível de resistência à espuma do óleo lubrificante.
Estabilidade Hidrolítica
A estabilidade hidrolítica refere-se à estabilidade dos derivados de petróleo sob a ação da água e dos metais (principalmente cobre).
Quando o índice de acidez do produto petrolífero é elevado ou quando contém aditivos que se decompõem facilmente em substâncias ácidas em contacto com a água, este indicador pode não cumprir os requisitos.
O método de medição envolve adicionar uma certa quantidade de água ao óleo de teste, misturá-lo e agitá-lo com uma folha de cobre a uma determinada temperatura e, em seguida, medir a acidez da camada de água e a perda de peso da folha de cobre.
Resistência à Emulsão
No óleo lubrificante industrial, muitas vezes é inevitável misturar um pouco de água de resfriamento durante o uso.
Se a resistência à emulsão do óleo lubrificante for baixa, ele formará uma emulsão com a água misturada, dificultando a descarga da água do fundo do tanque de óleo circulante, o que pode causar má lubrificação.
Portanto, a resistência à emulsão é uma importante propriedade física e química do óleo lubrificante industrial.
Geralmente, o produto oleoso é vigorosamente agitado com 40ml de óleo de teste e 40ml de água destilada a uma certa temperatura por um certo tempo e, em seguida, o tempo para a separação da camada de óleo-camada de água-camada de emulsão em 40-37-3ml é observado.
Para óleo de engrenagem industrial, o óleo de teste é misturado com água, agitado a uma determinada temperatura e 6.000 rpm por 5 minutos, deixado por 5 horas e, em seguida, o volume de óleo, água e camada de emulsão é medido.
Valor de liberação de ar
Este é um requisito nas normas de óleo hidráulico porque, em sistemas hidráulicos, se o ar dissolvido no óleo não puder ser liberado a tempo, isso afetará a precisão e a sensibilidade da transmissão hidráulica.
Em casos graves, pode não atender aos requisitos do sistema hidráulico. O método de medição desta propriedade é semelhante ao da resistência da espuma, mas mede o tempo para a liberação do ar (névoa) dissolvido no óleo.
Vedação de borracha
As vedações de borracha são comumente usadas em sistemas hidráulicos, e os produtos petrolíferos nas máquinas inevitavelmente entram em contato com algumas vedações.
Os produtos petrolíferos com baixa vedação da borracha podem causar inchaço, encolhimento, endurecimento e rachaduras da borracha, afetando seu desempenho de vedação.
Portanto, os produtos petrolíferos devem ter boa adaptabilidade à borracha. Os padrões de óleo hidráulico exigem um índice de vedação da borracha, que é medido pela troca de um anel de borracha de determinado tamanho após ser imerso em óleo por um determinado período.
Estabilidade ao cisalhamento
Produtos petrolíferos com adição de melhoradores de viscosidade, durante o uso, devido ao cisalhamento mecânico, os polímeros de alto peso molecular do óleo são cisalhados, resultando na diminuição da viscosidade do óleo, afetando a lubrificação normal.
Portanto, a estabilidade ao cisalhamento é uma propriedade física e química especial que deve ser medida para tais produtos petrolíferos.
Existem muitos métodos para medir a estabilidade ao cisalhamento, incluindo método de cisalhamento ultrassônico, método de cisalhamento de bico, método de cisalhamento de bomba Weksler e método de cisalhamento de máquina de engrenagem FZG. Em última análise, esses métodos medem a taxa de diminuição da viscosidade no óleo.
Solubilidade
A solubilidade é geralmente representada pelo ponto anilina. Os limites de solubilidade dos aditivos compostos em óleos de diferentes graus são diferentes, e o valor limite do óleo com baixo teor de cinzas é maior do que o do óleo excessivamente alcalino, e o valor limite do óleo de grau único é maior do que o do óleo multigraduado .
Volatilidade
A volatilidade do óleo base está relacionada ao consumo de óleo, estabilidade da viscosidade e estabilidade à oxidação. Estas propriedades são particularmente importantes para óleos multigraduados e óleos economizadores de energia.
Desempenho à prova de ferrugem
Refere-se às propriedades físico-químicas específicas que a graxa antiferrugem deve ter. Os métodos de teste incluem teste úmido, teste de névoa salina, teste de placas empilhadas, teste de deslocamento de água, bem como teste de caixa de lâminas e teste de armazenamento de longo prazo.
Desempenho Elétrico
O desempenho elétrico é uma propriedade única do óleo isolante, incluindo principalmente o ângulo de perda dielétrica, constante dielétrica, tensão de ruptura e tensão de pulso.
O grau de refino, as impurezas e o teor de água do óleo base têm um impacto significativo no desempenho elétrico do óleo.
Propriedades físico-químicas especiais da graxa lubrificante
Além das propriedades físico-químicas gerais, a graxa para fins especiais possui propriedades físico-químicas próprias e exclusivas.
Por exemplo, uma graxa lubrificante com boa resistência à água requer um teste de resistência à água; a graxa para baixa temperatura requer um teste de torque em baixa temperatura; a graxa multiuso requer resistência ao desgaste sob pressão extrema e testes de prevenção de ferrugem; a graxa de longa duração requer testes de vida útil dos rolamentos e assim por diante.
Existem métodos de teste correspondentes para a determinação destas propriedades.
Outras propriedades físico-químicas especiais
Além das propriedades gerais, cada tipo de óleo deve ter propriedades especiais únicas.
Por exemplo, o óleo de têmpera requer a determinação da taxa de resfriamento; o óleo emulsionado requer determinação da estabilidade da emulsificação; o óleo do trilho-guia hidráulico requer determinação do coeficiente antiderrapante; óleo lubrificante em spray requer determinação da difusividade da névoa de óleo; o óleo de refrigeração requer determinação do ponto de fluidez; óleo de engrenagem de baixa temperatura requer teste de simulador de partida a frio, etc.
Estas propriedades requerem uma composição química especial do óleo base ou a adição de certos aditivos especiais para assegurá-las.
Notas sobre o uso de óleo lubrificante:
Armazenamento de óleo:
Não armazene o óleo na vertical em ambientes externos para evitar contaminação por água e detritos.
O óleo pode ser armazenado na vertical dentro de casa com a parte superior voltada para cima para facilitar a extração.
Aperte a tampa de vedação para manter a vedação do tambor de óleo.
Mantenha a superfície do tambor limpa e claramente identificada.
Mantenha o chão limpo para facilitar a descoberta oportuna de derramamentos de óleo.
Registre o inventário e use o método primeiro a entrar, primeiro a sair.
Para óleo usado com frequência, use um interruptor para controlar o fluxo de um suporte para barril de óleo.
Mantenha o óleo novo separado do óleo usado e não use um recipiente que contenha óleo usado para armazenar óleo novo e evitar contaminação.
Segurança do Petróleo:
Armazene o óleo separadamente e não coloque materiais inflamáveis ao seu redor.
Não é permitido fumar e não é permitido fazer chamas abertas na área de armazenamento de óleo.
Equipar com pelo menos dois extintores de incêndio.
Não acumule trapos com óleo ou óleo de limpeza após limpar o maquinário para evitar combustão.
Armazene óleos especiais inflamáveis ou solventes químicos separadamente e marque-os com uma etiqueta de inflamável.
Precauções de uso:
Consulte um especialista em lubrificação e utilize lubrificantes com especificações adequadas, minimizando o número de tipos de óleos utilizados.
Indique as peças que precisam ser lubrificadas, o nome do óleo, o ciclo de lubrificação, etc. com diagramas simples para cada máquina e designe um responsável para evitar o uso do tipo errado de óleo.
Limpe e limpe a bomba de sucção de óleo, o recipiente de óleo e outros recipientes e ferramentas antes de adicionar óleo a cada vez.
Use recipientes dedicados para cada tipo de óleo e rotule-os com o nome do óleo para evitar contaminação.
Antes de trocar o óleo, lave o maquinário com solventes e não utilize produtos de limpeza solúveis em água.
Faça um registro da manutenção do maquinário após cada adição ou substituição de óleo lubrificante.
Se forem encontradas condições anormais no óleo ou se o óleo atingir o ciclo de troca de óleo, amostras devem ser coletadas e enviadas a uma empresa profissional para testes químicos.
Proteção Ambiental e Saúde:
Não descarte óleo usado diretamente no esgoto ou no solo para evitar poluir o meio ambiente.
Colete óleo residual e líquidos residuais em barris dedicados e depois entregue-os a recicladores autorizados pelo governo. Não os descarte indiscriminadamente.
Pessoas com alergias ou escoriações na pele devem evitar o contato direto com óleo lubrificante.
Não use roupas manchadas de óleo nem coloque trapos manchados de óleo em um saco.
Não use panos sujos para limpar a oleosidade da pele para evitar que fragmentos de metal nos trapos arranhem a pele e causem infecção.
Glossário de termos técnicos
Desgaste Abrasivo: Desgaste mecânico causado pelo deslizamento relativo de duas superfícies em contato.
Aditivo: Uma pequena quantidade de material adicionado para melhorar as propriedades lubrificantes.
Melhorador de adesão: Um aditivo adicionado a óleos e graxas para melhorar a adesão (por exemplo, poliisobuteno).
Lubrificante Adesivo: Um lubrificante com um melhorador de adesão adicionado para evitar que o lubrificante seja expelido devido à força centrífuga.
Revestimento antifricção (AF), revestimento antidesgaste (AW): Lubrificantes sólidos de película seca amplamente utilizados, incluindo tipos de cura à temperatura ambiente e cura por calor.
A fórmula contém materiais lubrificantes sólidos (chamados de “matérias-primas”) e materiais aglutinantes. Consulte “fichário”.
Antienvelhecimento: Envelhecimento do material causado por oxidação, superaquecimento ou presença de certos metais (como cobre, chumbo, prata, etc.), que pode ser melhorado com a adição de certos aditivos (como antioxidantes).
ASTM: Sociedade Americana de Testes e Materiais.
Óleo Base: Componente básico do óleo lubrificante e da graxa.
Aglutinante: Meio não volátil ou agente modelador usado para aumentar a força de ligação entre partículas de lubrificante sólido ou o grau de adesão entre um filme lubrificante sólido e uma superfície de fricção.
Torque de ruptura: O torque necessário para quebrar uma conexão de parafuso.
Inércia Química: (lubrificante) e algumas substâncias não reagem quimicamente.
Coeficiente de atrito: A razão entre a força de atrito entre duas superfícies em contato e a força normal.
Desempenho em baixa temperatura: Indicado pelo ponto de turvação, ponto de fluidez e ponto de solidificação para óleo lubrificante, e pela pressão de fluxo Kesternich e testes de torque em baixa temperatura para graxa lubrificante.
Colóide: Uma suspensão líquida estável de partículas (tamanho de partícula 10^-5~10^-7cm) como soluto (sem sedimentação de partículas).
Graxa Complexa: Uma graxa lubrificante feita de sabão metálico e vários ácidos como espessantes, particularmente adequada para altas temperaturas e uso a longo prazo.
Consistência: Parâmetro da graxa lubrificante, dividido em penetração bruta e penetração trabalhada, medido de acordo com a norma NLGI (National Lubricating Grease Institute). A consistência é simplesmente classificada em nove graus, como:
| Nível de consistência | Conicidade de trabalho (1/10 mm) |
| 00 | Nº: 400-430 |
| 0 | Nº: 350-385 |
| 1 | Nº: 310-340 |
| 2 | Nº: 265-295 |
Densidade: a massa (em g) de lubrificante por unidade de volume (em cm3) a 20°C.
Limpador: surfactante usado para remover materiais residuais e sedimentares de superfícies.
Dispersão: capacidade de um líquido dispersar substâncias insolúveis.
Valor DN: valor de referência para a graxa utilizada em rolamentos que é calculado multiplicando o diâmetro do rolamento (em mm) pela velocidade de rotação (em rotações por minuto).
Ponto de gota: a temperatura na qual uma graxa lubrificante muda do estado semissólido para o líquido e é uma indicação da resistência ao calor da graxa.
Viscosidade dinâmica: também conhecida como viscosidade absoluta, esta propriedade reflete a resistência interna entre as moléculas do fluido quando o óleo lubrificante flui através de um tubo ou fenda.
Aditivo EP (extrema pressão): substância química que melhora a capacidade do lubrificante de suportar cargas pesadas e altas temperaturas, aumentando assim a resistência ao desgaste de óleos e graxas.
Teste Emcor: um teste de resistência à corrosão para graxas resistentes à água que envolve a operação de pelo menos dois rolamentos lubrificados com graxa em água por cerca de uma semana, com um valor de resistência à corrosão variando de 0 a 5 (0 indicando ausência de corrosão e 5 indicando corrosão severa) .
Óleo éster: composto de ácido e álcool utilizado como material lubrificante e na produção de graxas lubrificantes.
Ponto de inflamação: a temperatura mais baixa na qual uma mistura de vapor de óleo e ar pode inflamar quando exposta a uma chama.
Óleo de fluorossilicone: óleo de silicone que contém átomos de flúor em sua estrutura molecular.
Desgaste por atrito: tipo de desgaste mecânico-químico causado por micromovimentos entre duas superfícies de contato, resultando em corrosão e acúmulo de óxidos na superfície de atrito.
Fricção: uma resistência ao movimento tangencial que ocorre quando dois objetos se movem um em relação ao outro em sua interface de contato.
Graxa: meio lubrificante composto por óleo base e um espessante.
Inibidor: aditivo utilizado em lubrificantes para retardar o envelhecimento e a corrosão.
Ponto de fluidez: a temperatura mais alta na qual uma amostra de óleo não se move sob condições de teste especificadas, expressa em graus Celsius.
Ponto de inclinação: a temperatura mais baixa na qual uma amostra de óleo pode fluir sob condições de teste especificadas, expressa em graus Celsius. É um indicador padrão usado para medir a fluidez de óleos lubrificantes em baixa temperatura e geralmente é ligeiramente superior ao ponto de fluidez.
Perspectivas para o Desenvolvimento de Lubrificantes
Nos próximos 10 anos, a procura de lubrificantes na região Ásia-Pacífico atingirá 15,5 milhões de toneladas, sendo a China responsável por 40% da procura regional.
Até 2020, a procura de lubrificantes no mercado chinês duplicará e o consumo poderá ultrapassar o dos Estados Unidos.
O rápido crescimento da procura de óleos automóveis e a tendência para óleos automóveis de gama alta conduzirão a indústria de lubrificantes a um período de rápido desenvolvimento.
À medida que a procura por lubrificantes automóveis continua a aumentar ano após ano, a qualidade dos lubrificantes também alcançará um avanço, com lubrificantes de alta qualidade alinhados diretamente com os padrões internacionais.
O lubrificante de alta viscosidade indica boa qualidade?
Geralmente, quando a velocidade de operação das peças é alta, a carga na superfície das peças pode ser menor e a viscosidade do lubrificante correspondente é menor (por exemplo, óleo do fuso).
Por outro lado, a viscosidade do lubrificante correspondente será maior (por exemplo, óleo de engrenagem). É claro que a seleção de lubrificantes deve, em última análise, seguir os requisitos do fornecedor para a seleção de lubrificantes.
No entanto, a qualidade dos lubrificantes inclui muitos indicadores além da viscosidade, portanto a viscosidade por si só não pode ser usada para avaliar a qualidade dos lubrificantes.
Óleo lubrificante
O óleo lubrificante, também conhecido como graxa lubrificante, é um lubrificante oleoso não volátil normalmente derivado do petróleo ou extraído de óleos animais e vegetais.
Existem três tipos principais de óleo lubrificante com base em sua origem: óleo animal e vegetal, óleo lubrificante de petróleo e óleo lubrificante sintético.
O óleo lubrificante de petróleo é responsável por mais de 97% do consumo total, portanto, o óleo lubrificante geralmente se refere ao óleo lubrificante de petróleo.
É usado principalmente para reduzir o atrito entre peças móveis e tem outras funções como resfriamento, vedação, anticorrosão, prevenção de ferrugem, isolamento, transmissão de energia e remoção de impurezas em equipamentos de máquinas.
O óleo lubrificante é produzido usando frações de óleo lubrificante e frações residuais de unidades de destilação de petróleo bruto como matéria-prima e, em seguida, submetido a processos como desasfaltagem com solvente, desparafinação com solvente, refino com solvente, refino de hidrogênio ou refino ácido-base, branqueamento, etc. , para remover ou reduzir componentes como substâncias que formam carbono livre, substâncias com baixo índice de viscosidade, substâncias com baixa estabilidade à oxidação, parafina e substâncias químicas que afetam a cor do produto acabado.
Obtém-se o óleo base de óleo lubrificante qualificado e, após misturar e adicionar aditivos, torna-se um produto de óleo lubrificante.
O principal desempenho do óleo lubrificante é a viscosidade, estabilidade à oxidação e lubricidade, que estão intimamente relacionadas à composição das frações do óleo lubrificante. A viscosidade é um importante indicador de qualidade que reflete a fluidez do óleo lubrificante.
Diferentes condições de uso têm diferentes requisitos de viscosidade. Óleo lubrificante de alta viscosidade deve ser selecionado para máquinas com cargas pesadas e baixas velocidades.
A estabilidade à oxidação indica a capacidade dos produtos petrolíferos de resistir à oxidação no ambiente de uso devido à temperatura, ao oxigênio do ar e à catálise metálica.
Após a oxidação, o produto petrolífero irá gerar substâncias semelhantes ao carbono compostas principalmente por pequenos asfaltenos, substâncias ou filmes viscosos semelhantes a lacas ou substâncias viscosas contendo água de acordo com as condições de uso, reduzindo ou perdendo assim sua usabilidade.
A lubricidade indica o desempenho antidesgaste do óleo lubrificante.
Funções do óleo lubrificante
O óleo lubrificante é um lubrificante líquido usado em vários tipos de máquinas para reduzir o atrito, proteger máquinas e peças de trabalho e serve principalmente para lubrificação, resfriamento, prevenção de ferrugem, limpeza, vedação e tamponamento.
O óleo lubrificante representa 85% de todos os lubrificantes e existem muitos tipos e classes. O uso global anual é de cerca de 38 milhões de toneladas. Os requisitos gerais para óleo lubrificante são:
(1) Antifricção e antidesgaste, reduzindo a resistência ao atrito para economizar energia, reduzindo o desgaste para prolongar a vida mecânica e melhorando a eficiência econômica;
(2) Resfriamento, exigindo que o calor de fricção seja descarregado da máquina a qualquer momento;
(3) Vedação, exigindo prevenção de vazamentos, prevenção de poeira e prevenção de vazamento de gás;
(4) Anticorrosão e prevenção de ferrugem, exigindo a proteção da superfície de atrito contra deterioração do óleo ou corrosão externa;
(5) Lavagem limpa, exigindo a retirada de sujeira da área de atrito;
(6) Dispersão e amortecimento de tensões, dispersando cargas, amortecendo e reduzindo impacto e choque;
(7) Transmissão de energia cinética, como sistemas hidráulicos, motores de controle remoto e transmissões continuamente variáveis.
Composição do óleo lubrificante
O óleo lubrificante geralmente consiste em duas partes: óleo base e aditivos. O óleo base é o principal componente do óleo lubrificante, determinando suas propriedades básicas.
Os aditivos podem compensar e melhorar as deficiências de desempenho do óleo base, conferir algumas novas propriedades e são um componente importante do óleo lubrificante.
Armazenamento de óleo lubrificante
O óleo lubrificante de barris e latas deve ser armazenado em armazéns tanto quanto possível para evitar o impacto do clima.
Barris de óleo lubrificante abertos devem ser armazenados dentro do armazém. Os barris de petróleo devem ser colocados horizontalmente e ambas as extremidades do barril devem ser calçadas com cunhas de madeira para evitar que rolem.
Além disso, os barris de petróleo devem ser verificados regularmente quanto a vazamentos e se as marcações na superfície do barril estão claras.
Se o barril precisar ser armazenado na vertical, recomenda-se inverter o barril de forma que a tampa do barril fique voltada para baixo ou inclinar levemente o barril para evitar que a água da chuva se acumule na superfície do barril e inunde a tampa. A água tem efeitos adversos em qualquer óleo lubrificante.
Superficialmente, pode parecer que a água não consegue penetrar na tampa intacta do barril e entrar no barril de petróleo, mas os barris de petróleo armazenados ao ar livre ficam expostos à luz solar intensa durante o dia e ao clima mais fresco à noite.
Essa expansão e contração térmica podem afetar a pressão do ar dentro do cano.
Durante o dia, a pressão do ar dentro do barril é ligeiramente superior à pressão atmosférica, enquanto à noite aproxima-se do vácuo.
Esta mudança de pressão entre o dia e a noite pode causar um efeito de “respiração”. Parte do ar dentro do barril é “expirado” durante o dia e o ar é “inspirado” à noite.
Se a tampa do barril estiver imersa em água, a água inevitavelmente entrará no barril com o ar e, com o tempo, a quantidade de água misturada no óleo será considerável.
Na retirada do óleo, o barril de óleo deve ser colocado horizontalmente sobre um suporte de madeira com altura adequada, deve ser instalada uma torneira na tampa do barril para descarga do óleo e um recipiente deve ser colocado sob a torneira para evitar gotejamentos.
Alternativamente, o barril de petróleo pode ser colocado verticalmente e uma bomba manual pode ser usada para extrair o óleo através de um tubo inserido na tampa do barril.
O óleo a granel armazenado em tanques de óleo é inevitavelmente contaminado com água condensada e impurezas, que eventualmente se acumulam no fundo do tanque, formando uma camada de material semelhante a lodo, que contamina o óleo lubrificante.
Portanto, o fundo do tanque deve ser projetado para ser côncavo ou inclinado, e um tampão de drenagem deve ser instalado para descarga oportuna de resíduos. Dentro dos limites possíveis, o interior do tanque de óleo deve ser limpo regularmente.
A temperatura tem um impacto maior na graxa lubrificante do que no óleo lubrificante. A exposição prolongada a altas temperaturas (por exemplo, luz solar) pode causar a separação dos componentes do óleo na graxa lubrificante.
Portanto, os barris de graxa lubrificante devem ser armazenados dentro do armazém, com a boca do barril voltada para cima.
A abertura do barril para armazenamento da graxa lubrificante é maior, facilitando a entrada de impurezas e água.
Após o uso, a tampa do cano deve ser bem fechada imediatamente.
O armazenamento de óleo lubrificante em locais muito frios ou muito quentes deve ser evitado, pois pode causar efeitos adversos ao óleo.
Óleo Lubrificante Óleo Base
O óleo base de óleo lubrificante pode ser classificado em duas categorias principais: óleo base mineral e óleo base sintético. O óleo base mineral é amplamente utilizado e representa uma grande proporção (mais de 95%) do consumo de óleo lubrificante, mas em algumas aplicações específicas são necessários lubrificantes com óleo base sintético, o que levou ao rápido desenvolvimento do óleo base sintético.
O óleo base mineral é extraído do petróleo bruto. Os principais processos de produção de óleo base de óleo lubrificante incluem destilação atmosférica, desasfaltagem com solvente, refino de solvente, desparafinação com solvente e acabamento com argila ou hidrogenação.
A China revisou seu padrão de óleo base de óleo lubrificante em 1995, modificando principalmente o método de classificação e adicionando dois padrões especiais de óleo base para baixo ponto de fluidez e refino profundo. O aspecto mais importante da produção de óleo lubrificante mineral é escolher o melhor petróleo bruto.
A composição química do óleo de base mineral inclui uma mistura de hidrocarbonetos de alto ponto de ebulição, de alto peso molecular e misturas de não hidrocarbonetos.
Sua composição geralmente inclui alcanos (cadeia linear, cadeia ramificada e cadeia multiramificada), cicloalcanos (anel único, anel duplo e anel múltiplo), aromáticos (aromáticos de anel único, aromáticos de anel múltiplo) , cicloalquil aromáticos e compostos não hidrocarbonetos, tais como oxigênio, nitrogênio, compostos orgânicos de enxofre e compostos coloidais e asfaltenos.
No passado, as principais empresas petrolíferas estrangeiras classificavam o óleo base em óleo base de parafina, óleo base de nafteno e óleo base intermédio de acordo com as propriedades do petróleo bruto e da tecnologia de processamento.
Desde a década de 1980, com o desenvolvimento do óleo de motor, o óleo lubrificante tende a ser de baixa viscosidade, multigraduado e universal.
Requisitos mais elevados foram apresentados para o índice de viscosidade do óleo base, e o método de classificação anterior do óleo base não pode se adaptar a esta tendência.
Portanto, as principais empresas petrolíferas estrangeiras agora geralmente classificam o óleo base de acordo com o índice de viscosidade, mas não existe um padrão rigoroso.
Em 1993, a API classificou o óleo base em cinco categorias (API-1509) e incluiu-o no EOLCS (API Engine Oil Licensing and Certification System).
