Prefácio
A Economia Circular está mais focada do que nunca em recuperar sistemas naturais, fazer os materiais circularem e acabar com o desperdício. Ao mesmo tempo, há um interesse renovado em se “desconectar” dos problemas econômicos que afetam muitas indústrias no mundo todo. Usar recursos renováveis combina com as melhores práticas e com um cuidado responsável. Por isso, há um movimento na indústria de lubrificantes para definir como o óleo – um recurso químico especializado e que precisa ser manuseado com muito cuidado – pode ser recondicionado para ter uma vida útil mais longa, ou até mesmo ser usado por tempo indeterminado.
Antigamente, era consenso que todos os lubrificantes iriam, inevitavelmente, se desgastar e perder a eficácia depois de atingir certos níveis de degradação, não importava o que fosse feito para evitar. No entanto, novas tecnologias estão prontas para lidar com a regeneração, refrescamento e renovação do óleo direto no reservatório do sistema, com soluções para grandes e pequenas necessidades. Esse avanço tecnológico já apareceu e tem até nome: Recondicionamento de Óleo. Hoje, o operador de uma fábrica pode ter novas opções para diminuir a quantidade de óleo e os custos associados ao óleo de máquina que chega ao “fim da vida útil”.
Toda fábrica industrial deveria ter um conjunto de regras para a gestão da lubrificação. Práticas de produção limpa e eficientes são necessárias para reduzir o desperdício de lubrificantes industriais. Então, seja usando o recondicionamento contínuo ou a recuperação e reciclagem do óleo no fim da vida útil, essas práticas ajudarão a alcançar uma série de objetivos operacionais.
Por Que Recondicionar
Para atingir esses objetivos com o recondicionamento de óleo, a categoria do óleo precisa primeiro mudar de um material “consumível” para um recurso organizado. Dados do Instituto de Engenheiros Mecânicos revelam que apenas o monitoramento do óleo pode gerar um retorno sobre o investimento de mais de 3900%. O desempenho do óleo é talvez o principal componente na confiabilidade da operação da máquina. Infelizmente, ele precisa ser movido para dentro e para fora da máquina regularmente, o que adiciona uma série de problemas potenciais, incluindo pontos de entrada de contaminação não intencionais. Sistemas de circuito de filtragem (tipo “rim”) ou carrinhos de filtro já ajudam no local com a filtragem do óleo e podem fazer isso muito bem nesta aplicação. No entanto, estamos entrando em um novo horizonte de preservar o óleo em seu “estado original” ou até mesmo superar o desempenho de um óleo novo. A otimização fundamental da planta exige menos interrupções na produção, alta confiabilidade da máquina, desafios reduzidos na gestão do óleo e custos minimizados no ciclo de vida do lubrificante.
Pense nas mudanças que estão por vir para indústrias como a de transportes, que em breve produzirão veículos sem motorista e veículos autônomos. O mesmo nível de inevitabilidade para o óleo é um futuro onde sistemas integrados monitoram e recondicionam o óleo durante a operação, evitando a necessidade de armazenamento, manuseio e, eventualmente, substituição. É apenas uma questão de tempo para que essas tecnologias entrem em funcionamento. Métodos de recuperação e reciclagem são aplicações importantes de lubrificantes, mas agora vemos um impulso para novas tecnologias em vidas úteis estendidas ou ilimitadas para óleos industriais. A tecnologia de lubrificação deve responder ao mercado com soluções que reduzam o desperdício, a contaminação e os grandes custos a longo prazo. Como muitas indústrias estão adotando essas novas tecnologias globalmente, talvez agora seja a hora de dar uma olhada mais de perto.
O Recondicionamento Pode Manter o Óleo Como Novo?
Isso tudo depende do equipamento, mas sim, está se tornando uma realidade. Mudar para um programa de recondicionamento de óleo, como qualquer programa de lubrificação, exige uma compreensão cuidadosa do escopo dos processos, dos lubrificantes necessários e da análise de indicadores de desempenho (KPI) em toda a fábrica, de ponta a ponta. Mas, em resumo, a tecnologia de recondicionamento de óleo que está sendo implementada atualmente está proporcionando uma vida útil do óleo muito estendida e avançando para um ciclo de vida indefinido.
O recondicionamento de óleo industrial geralmente é feito por um equipamento de filtragem que funciona “fora da linha” principal (como se fosse um sistema auxiliar), usado para remover partículas finas sub-micrométricas (muito pequenas), água, outros contaminantes solúveis ou insolúveis e os aditivos que já foram usados dentro do sistema de lubrificação. Isso se torna muito benéfico. O sistema circula continuamente o reservatório, mantendo a limpeza ideal do óleo. De certa forma, isso transforma o sistema tradicional de “rim” ou carrinho de filtro em um processo de filtragem sub-micrométrica mais sofisticado, mantendo o óleo monitorado em sua condição ideal. O sistema de recondicionamento remove um grau extremamente alto de contaminantes, incluindo partículas do fabricante do óleo, mas em nível de nanômetros.
Óleos minerais base, sintéticos e aditivos vão se degradar com o tempo ou a contaminação. No entanto, o recondicionamento trabalha para conseguir o benefício de um desempenho do óleo “quase como novo” ou potencialmente melhor do que novo, durante todo o ciclo de vida da máquina. Isso é alcançado preservando a química original através da remoção da contaminação assim que ela é introduzida, antes que possa oxidar e degradar o lubrificante. No mínimo, isso aumenta significativamente a vida útil. Apesar do surgimento recente desta tecnologia, a tendência é que as trocas de óleo se tornem coisa do passado. Que conceito e mudança surpreendentes para o mercado como o conhecemos!
Uma análise mais aprofundada dos mecanismos envolvidos revela um “booster” químico pressurizado ou um método de extração especializado usado para filtrar em nível nano, o que representa cerca de 80% da maioria da contaminação do sistema. Essas nanopartículas são catalisadoras da oxidação e degradação do óleo. Um filtro convencional só consegue remover micropartículas que variam de 1 a 1.000 µm (micrômetros). No entanto, o recondicionamento removerá partículas abaixo de 100 nm (nanômetros), o que atinge a raiz do que oxida o óleo através da contaminação do sistema e da atmosfera. Lembre-se que 1 µm = 1.000 nm. Essas nanopartículas hiperpequenas compõem a maior parte da contaminação que leva à quebra oxidativa da proteção do óleo e, por fim, das superfícies de contato da máquina.
Outro desafio na gestão de óleo em fábricas é a remoção de água, seja ela dissolvida, livre ou misturada nas linhas do sistema, no pacote de óleo ou no espaço livre (em cima do óleo no tanque). Sólidos e contaminação por água contribuem muito para a oxidação, formação de ácidos e a formação de verniz em superfícies usinadas importantes. Uma vez que esses processos químicos se estabelecem, fica mais caro reagir do que otimizar a vida útil do óleo desde o início. O recondicionamento remove tanto a água quanto o verniz solúvel ou insolúvel que causa entupimentos químicos. Ele pode ser adaptado à vazão, capacidade de reter sujeira e capacidade de reter água do sistema de filtração. A máquina pode então operar de forma mais eficiente (consumo de energia, ciclo de vida, etc.), permanecer otimamente lubrificada e ter um tempo de atividade melhor. O sistema de recondicionamento pode ser integrado aos equipamentos existentes de PLC (Controlador Lógico Programável) e monitoramento. Além disso, um programa de manutenção preventiva de recondicionamento pode incluir pacotes de serviços que oferecem suporte técnico próximo, instalação, substituição de filtros e monitoramento de óleo.
Metodologia Resumida
O design do programa de lubrificação é onde a avaliação começa. Um especialista em lubrificação industrial tem um conjunto especializado de ferramentas e treinamento para informar à gerência todas as opções para otimizar cada equipamento. Todos os sistemas são diferentes, e muitos ainda compartilham características comuns. Por sua vez, a análise especializada pode identificar os processos mecânicos e a química necessária para otimizar cada tipo de máquina lubrificada na fábrica. No entanto, nem todos os fluidos lubrificantes são adequados para um programa de recondicionamento. Por exemplo, os pacotes de aditivos adicionam outra dimensão à administração de programas de recondicionamento de óleo. Mais sobre isso na próxima seção.
A engenharia envolvida no desenvolvimento do programa de lubrificação (LPD) começará com uma referência chamada Estado Ótimo de Referência (ORS), ou seja, onde as condições ideais de operação de equipamentos e lubrificantes nos levariam a começar. Há considerações que podem parecer básicas à primeira vista, como garantir que a máquina esteja alinhada corretamente, mas que são frequentemente identificadas como problemas críticos durante a coleta de dados do programa de lubrificação e que podem precisar ser resolvidas antes de otimizar um programa de lubrificação. Condições ambientais, arquitetura e comportamento do sistema, seleção do lubrificante e muitas outras variáveis são registradas e, em seguida, discutidas com o engenheiro da fábrica depois que os técnicos de serviço industrial coletam os dados dos equipamentos e analisam os sistemas que estão sendo otimizados. Os programas de lubrificação devem proporcionar economia de custos que minimizem interrupções, então esses indicadores de desempenho (KPIs) devem ser revisados de perto para garantir que façam exatamente isso ao implantar o recondicionamento de óleo.
A tecnologia de recondicionamento de óleo utiliza métodos que são basicamente classificados como físicos, químicos ou uma combinação dos dois. As eficiências são projetadas de acordo com as indústrias pretendidas e tecnologias proprietárias. Alguns métodos incluem decantação, centrifugação, aquecimento, evaporação, filtração ou purificação elétrica e magnética, entre outros. A combinação desses métodos ajuda a fornecer algumas opções ao selecionar um sistema adequado para a aplicação.
A filtração química, como tratamentos de pH ou hidrogenação, atinge ainda mais a estrutura molecular do lubrificante para refiná-lo de volta ao estado “como novo”. A desidratação lida com o excesso de água no sistema. Além da contaminação por sólidos e água, o próximo grande contaminante que precisa de atenção é o Número Ácido (AN). Os valores de AN são um indicador importante na avaliação do desempenho do recondicionamento por causa de sua interrupção imediata e de longo alcance no desempenho do óleo. A filtração hibridizada adiciona métodos como adsorção, coagulação, extração e troca iônica para remover esses oxidantes prejudiciais.
A combinação desses métodos de recondicionamento restaura a química, a polaridade e a saturação do óleo sem a logística complexa, os custos de longo prazo e os impactos ambientais associados às refinarias de reciclagem (re-refino) ou descarte no fim da vida útil. O re-refino é necessário em alguns casos devido a algumas das limitações discutidas aqui. No entanto, no recondicionamento de óleo, queremos renovar o óleo no local para obter o máximo benefício. A identificação de contaminantes, aplicações do sistema e volume exigirá um processo de seleção técnica do especialista em lubrificação para garantir que a melhor solução, juntamente com algumas opções potenciais, seja revisada com a gerência da fábrica.
Aditivos, Volume e Outros Fatores de Desempenho
Claro, há limitações a serem consideradas. A química e a fabricação que entram não apenas no desenvolvimento do óleo base, mas também no pacote de aditivos são componentes críticos para a aplicação e o desempenho. O processo de mistura do óleo base com um pacote de aditivos é meticuloso e exige precisão de laboratório. Em certos casos, e com orientação especializada, aditivos específicos podem ser repostos no local; no entanto, esse processo requer formulação e validação precisas para garantir compatibilidade e eficácia. Em alguns casos, entrar em contato com o fabricante da máquina sobre a cobertura da garantia é importante para discutir antes de administrar aditivos reincorporados.
O óleo de motor é um ótimo exemplo de óleo com muitos aditivos. O processo de fabricação que liga quimicamente dispersantes, detergentes e melhoradores de viscosidade pode envolver muito calor, pressão, catalisadores e compostos voláteis. Esses processos simplesmente não são viáveis para recriar em uma unidade de recondicionamento autônoma, ou pelo menos não com a tecnologia atual e as restrições de custo.
No entanto, começando com lubrificantes de baixo aditivo, como óleo de turbina ou óleo de usinagem, encontraríamos o processo de recondicionamento como uma ótima opção. Subindo para fluidos hidráulicos e de engrenagem, podemos ver uma grande variedade de potencial em soluções de recondicionamento. Ao revisar outras aplicações, começamos a considerar mais os benefícios em relação ao volume de fluidos usados, pacotes de aditivos e condições ambientais, entre vários outros fatores. A economia do recondicionamento de óleo torna-se mais dependente da viabilidade de extensão da vida útil multiplicada pelo volume necessário em um período específico. A análise técnica ajudará a colocar essas variáveis e opções em foco claro.
É importante ter em mente que o recondicionamento funciona se o óleo permanecer viável. Fatores irreversíveis, como mistura errada, temperatura excessiva que leva à queima ou qualquer outro fator de degradação, impedirão que o óleo volte a um estado recondicionado de utilidade.
Benefícios
Vamos explorar alguns dos principais benefícios que vêm com um programa de recondicionamento de óleo. Quando o óleo pode permanecer em boas condições e em serviço por muito mais tempo, há vários indicadores de desempenho (KPIs) para analisar ao considerar fazer o investimento. Aqui está uma lista resumida dos principais benefícios de curto e longo prazo.
Aumento do Desempenho do Óleo e da Máquina
Ao reduzir a contaminação por partículas, você pode ver as propriedades físicas e o desempenho da máquina melhorarem. O óleo fica mais claro e mantém sua viscosidade. O óleo se mantém preservado e poderia ser justificadamente atualizado para um óleo de alta qualidade para um desempenho aprimorado. Os custos de substituição do óleo diminuem enquanto a otimização da máquina aumenta. Menos desgaste de aditivos, verniz e deterioração da superfície aumentam a eficiência e a vida útil da máquina, tudo isso potencialmente exigindo menos energia para operar.
Logística Reduzida
O óleo recondicionado reduz a necessidade de grandes estoques de recipientes de óleo organizados e equipamentos de manuseio. Às vezes, a rotulagem falha e leva à mistura de lubrificantes, o que pode resultar em grandes reparos na máquina. Os custos de armazenamento em termos de materiais, mão de obra e espaço também são reduzidos. Menos estoque reduz a dependência da cadeia de suprimentos. Menos manuseio = menos potencial de contaminação. Os custos de fim de vida útil são reduzidos ao minimizar a gestão de óleo usado, contribuindo ainda mais para o desempenho financeiro.
Produção Aumentada
As paradas para manutenção programada e reparos não programados são consideravelmente reduzidas. A interrupção na produção que afeta a mão de obra e os custos de trabalho técnico deve diminuir. As interrupções programadas e não programadas, que são tipicamente grandes centros de custo na produção, podem ser minimizadas quase imediatamente com o recondicionamento de óleo.
Risco Reduzido
Trocas de óleo de máquinas pesadas, manuseio de materiais e conformidade ambiental contribuem para a exposição da empresa a riscos. Estender a vida útil do óleo reduz o risco em toda a fábrica. Menos manuseio significa menos oportunidades para acidentes ou eventos de dano ocorrerem. Tão importante quanto, uma cultura de preservação ambiental com emissões, consumo e descarte de resíduos reduzidos será apreciada pela comunidade, consumidores e gerações futuras.
Considerações Finais
Essas tecnologias podem levar algum tempo para serem adotadas, mas são o futuro e já estão aprimorando o desempenho em muitas indústrias hoje. Esse processo exige uma análise cuidadosa antes da seleção, mas vale a pena o tempo para explorar. Depois de reservar um tempo para entender as aplicações do óleo através do caminho da migração, é apenas benéfico revisar quais soluções de confiabilidade da fábrica fazem sentido. Os operadores podem achar o custo para implementar o recondicionamento surpreendentemente razoável. A promessa do recondicionamento de óleo certamente se proliferará para novas alturas globalmente, embora ainda haja muito a aprender e entender ao longo do caminho.
O processo de recondicionamento de óleo anda de mãos dadas com a reciclagem como uma forma consciente de contribuir para a sustentabilidade. Quanto mais reutilizamos, menos precisamos extrair. Os benefícios se multiplicam dramaticamente. Ser capaz de posicionar a empresa como um bom guardião dos recursos demonstra algo com que as pessoas podem se conectar e investir. À medida que esse processo cresce em uso, ficaremos entusiasmados para ver o que ele pode fazer pelo nosso estado atual de dependência e pela saúde das futuras gerações. Estamos revisando estudos de caso de todo o mundo e o desempenho das unidades de recondicionamento de óleo em serviço está se tornando cada vez mais convincente o tempo todo. Há muitas variáveis a considerar, mas um bom especialista em lubrificação industrial tornará eficiente e recompensador identificar estratégias de confiabilidade que aumentem o desempenho por muitos anos.
Por Micah Sebastian, Noria Corporation.
Traduzido pela equipe de conteúdos da Noria Brasil.
