Entendendo as propriedades dos óleos lubrificantes

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 tem suas propriedades físicas e químicas gerais comuns, que indicam a qualidade inerente do produto.

As propriedades físicas e químicas gerais do óleo lubrificante são as seguintes:

Aparência (cor)

A cor do óleo muitas vezes pode refletir seu grau de refino 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.

Entretanto, mesmo sob as mesmas condições de refino, a cor e a transparência dos óleos básicos produzidos a partir de diferentes fontes de petróleo e óleos brutos básicos podem ser diferentes.

Para novos acabamentos óleo lubrificanteEm um processo de refinação, a cor perdeu seu significado original como indicador do grau de refino do óleo básico devido ao uso de aditivos.

Densidade

A densidade é o índice de propriedade física do óleo lubrificante mais simples e mais comumente usado. A densidade do óleo lubrificante aumenta com o aumento do número de carbono, oxigênio e enxofre em sua composição.

Portanto, sob a mesma viscosidade ou o mesmo peso molecular relativo, os óleos lubrificantes com mais hidrocarbonetos aromáticos e mais asfalteno e resina têm a maior densidade, os com mais cicloalcanos estão no meio e os 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 a fluidez do óleo.

Sob a premissa de não adicionar nenhum aditivo funcional, quanto maior a viscosidade, maior a resistência do filme de óleo e menor a fluidez.

Índice de Viscosidade

O índice de viscosidade representa o grau de alteração na viscosidade do óleo com a temperatura.

Quanto mais alto for o índice de viscosidade, menos a viscosidade do óleo será afetada pela temperatura e melhor será seu desempenho em termos de viscosidade-temperatura.

Por outro lado, quanto menor o índice de viscosidade, pior o desempenho.

Ponto de fulgor

O ponto de fulgor é um índice que indica a volatilidade do óleo. Quanto mais leve for a fração do óleo, maior será sua volatilidade e menor será seu ponto de fulgor.

Por outro lado, quanto mais pesada for a fração do óleo, menor será sua volatilidade e maior será seu ponto de fulgor.

Além disso, o ponto de fulgor também é um indicador do risco de incêndio dos produtos petrolíferos. O nível de perigo do óleo é dividido com base em seu ponto de fulgor, sendo que os pontos de fulgor abaixo de 45°C são considerados inflamáveis e os acima de 45°C são considerados combustíveis. É estritamente proibido aquecer o óleo até a temperatura de seu ponto de fulgor durante o armazenamento e o 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. Em geral, um ponto de fulgor 20 a 30 ℃ mais alto do que a 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 petróleo não tem uma temperatura de solidificação específica, e a chamada "solidificação" significa apenas que ele perdeu sua 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 baixas temperaturas e é significativo para a produção, o transporte e o uso. O óleo lubrificante com um ponto de fluidez alto não pode ser usado em baixas temperaturas.

Por outro lado, não é necessário usar óleo lubrificante com baixo ponto de fluidez em áreas com temperaturas mais altas, pois quanto menor o ponto de fluidez do óleo, maior o custo de produção, o que leva a desperdícios desnecessários.

Em geral, o ponto de fluidez do óleo lubrificante deve ser de 5 a 7°C mais baixo do que a 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 com 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 indicadores da fluidez do óleo em baixa temperatura, e não há diferença fundamental entre eles, exceto por 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 maior do que o ponto de fluidez em 2-3 ℃, mas há exceções.

Valor de acidez, valor alcalino e valor de neutralização

O valor de acidez é um indicador da presença de substâncias ácidas no óleo lubrificante, com uma unidade de mgKOH/g.

O valor de acidez é dividido em valor de acidez forte e valor de acidez fraca, e os dois combinados formam o valor de acidez total (TAN). Normalmente, o que chamamos de "valor de acidez" refere-se, na verdade, ao "valor total de acidez (TAN)".

O valor alcalino é um indicador da quantidade de substâncias alcalinas no óleo lubrificante, com uma unidade de mgKOH/g.

O valor alcalino também é dividido em valor alcalino forte e valor alcalino fraco, e os dois combinados formam o valor alcalino total (TBN). Normalmente, o que chamamos de "valor alcalino" refere-se, na verdade, ao "valor alcalino total (TBN)".

O valor de neutralização, na verdade, inclui tanto o valor ácido total quanto o valor alcalino total. Entretanto, a menos que especificado de outra forma, o que geralmente chamamos de "valor de neutralização" na verdade se refere apenas ao "valor total de acidez", 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 de peso.

A presença de água no óleo lubrificante pode danificar a película de óleo formada pelo óleo, resultando em uma diminuição da eficácia da lubrificação, acelerando a corrosão de metais por ácidos orgânicos, causando ferrugem nos equipamentos e tornando 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 é areia, pedra, limalha de ferro e alguns sais de metais orgânicos que são difíceis de dissolver em solventes trazidos por aditivos.

Normalmente, as impurezas mecânicas no óleo básico do óleo lubrificante são controladas para menos de 0,005% (impurezas mecânicas abaixo de 0,005% são consideradas inexistentes).

Teor de cinzas e teor de cinzas sulfatadas

O teor de cinzas refere-se à substância incombustível que permanece após a queima sob condições específicas.

A composição das cinzas é geralmente considerada como sendo elementos metálicos e seus sais.

O teor de cinzas tem conceitos diferentes para diferentes tipos de óleo. Para óleo básico ou óleo sem aditivos, o teor de cinzas pode ser usado para determinar o grau de refinamento do óleo.

Para o óleo com aditivos de sal metálico (óleo novo), o teor de cinzas torna-se um meio de controlar quantitativamente a quantidade de aditivos adicionados. O teor de cinzas sulfatadas é usado no lugar do teor 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 da calcinação para converter os elementos metálicos dos aditivos em sulfato.

Resíduos

O resíduo refere-se ao resíduo preto deixado após o aquecimento e a combustão do óleo sob condições experimentais especificadas.

É um importante indicador de qualidade do óleo básico de óleo lubrificante e é usado para determinar a natureza e a profundidade de refino do óleo lubrificante.

A quantidade de resíduos no óleo básico 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 coloides, asfaltenos e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Essas substâncias se decompõem e condensam em condições de fornecimento inadequado de ar 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 do resíduo do óleo básico em branco, melhor.

Atualmente, muitos óleos contêm aditivos, como metais, enxofre, fósforo e nitrogênio, que têm altos valores de resíduos.

Portanto, o valor do resíduo dos óleos que contêm aditivos perdeu seu significado original. Impurezas mecânicas, teor de água, teor de cinzas e resíduos são todos indicadores de qualidade que refletem a pureza do óleo e o grau de refino do óleo básico lubrificante.

Propriedades físicas e químicas especiais

Além das propriedades físicas e químicas gerais acima, cada tipo de óleo lubrificante também deve ter propriedades físicas e químicas especiais que caracterizam suas características de uso.

Quanto mais altos forem os requisitos de qualidade ou quanto mais forte for a especialização do óleo, mais proeminentes serão suas propriedades físicas e químicas especiais. Os métodos de teste que refletem essas propriedades físicas e químicas especiais são descritos resumidamente a seguir:

Estabilidade de oxidação

A estabilidade à oxidação indica as propriedades antienvelhecimento do óleo lubrificante. Alguns lubrificantes industriais com longa vida útil exigem esse indicador, tornando-o um requisito de desempenho especial para esses tipos de óleos.

Há muitos métodos para medir a estabilidade à oxidação do óleo.

Basicamente, uma determinada quantidade de óleo é oxidada com ar (ou oxigênio) e um catalisador de metal a uma determinada temperatura por um determinado período de tempo.

Em seguida, são medidos o valor de acidez do óleo, as alterações de viscosidade e a formação de precipitados. Todos os óleos lubrificantes têm diferentes tendências de oxidação automática, dependendo de sua composição química e das condições externas.

À medida que a oxidação ocorre durante o uso, formam-se gradualmente aldeídos, cetonas, ácidos, coloides, asfaltenos e outras substâncias.

A estabilidade de 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 para compressores e outros lubrificantes exigem alta estabilidade térmica.

A estabilidade térmica dos derivados de petróleo depende principalmente da composição do óleo básico, e muitos aditivos com baixas temperaturas de decomposição geralmente têm um efeito adverso sobre a estabilidade dos derivados de petróleo. Os antioxidantes não podem melhorar significativamente a estabilidade térmica dos derivados de petróleo.

Propriedades de oleosidade e pressão extrema (EP)

A oleosidade refere-se à formação de uma forte película de adsorção física e química de substâncias polares no óleo lubrificante sobre a superfície do metal na zona de atrito, que desempenha um papel importante na resistência a altas cargas e no desgaste antifricção.

As propriedades EP referem-se às substâncias polares do óleo lubrificante na zona de atrito que passam por reações químicas de atrito 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 à lubrificação contra impacto, alta carga e alta temperatura.

Proteção contra corrosão e ferrugem

Devido à oxidação dos derivados de petróleo ou à ação de aditivos, ocorre com frequência a corrosão do aço e de outros metais não ferrosos.

O teste de corrosão geralmente envolve a colocação de uma tira de cobre roxo em óleo e a observação das 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 de água, e a superfície do aço produzirá ferrugem.

A resistência à ferrugem é medida adicionando-se 30 ml de água destilada ou água do mar artificial a 300 ml de óleo de teste, colocando-se uma haste de aço, agitando-se a 54°C por 24 horas e observando-se se há ferrugem na haste de aço.

Os produtos petrolíferos devem ter propriedades de proteção contra corrosão e ferrugem de metais. Nos padrões de óleo lubrificante industrial, esses dois itens geralmente são itens de teste obrigatórios.

Resistência da 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 a redução da eficiência da lubrificação e a erosão por cavitação. A resistência à espuma do óleo lubrificante geralmente é 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 de metais (principalmente cobre).

Quando o valor de acidez do produto de óleo é alto ou quando ele contém aditivos que são facilmente decompostos em substâncias ácidas em contato com a água, esse indicador pode não atender aos requisitos.

O método de medição envolve a adição de uma certa quantidade de água ao óleo de teste, a mistura e a agitação com uma folha de cobre em uma determinada temperatura e, em seguida, a medição da 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 ruim, ele formará uma emulsão com a água misturada, dificultando a descarga da água do fundo do tanque de óleo circulante, o que pode causar uma lubrificação ruim.

Portanto, a resistência à emulsão é uma importante propriedade física e química do óleo lubrificante industrial.

Geralmente, o produto oleoso é agitado vigorosamente com 40 ml de óleo de teste e 40 ml de água destilada em uma determinada temperatura por um certo tempo e, em seguida, é observado o tempo para a separação da camada de óleo - camada de água - camada de emulsão em 40-37-3 ml.

Para o óleo de engrenagem industrial, o óleo de teste é misturado com água, agitado em uma determinada temperatura e a 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

Esse é um requisito dos padrões 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 do transmissão hidráulica.

Em casos graves, ela pode não atender aos requisitos do sistema hidráulico. O método de medição dessa propriedade é semelhante ao da resistência à espuma, mas mede o tempo de liberação do ar (névoa) dissolvido no óleo.

Vedação da borracha

As vedações de borracha são comumente usadas em sistemas hidráulicosOs produtos de petróleo e óleo em máquinas inevitavelmente entram em contato com algumas vedações.

Os derivados de petróleo com baixa capacidade de vedação da borracha podem causar inchaço, encolhimento, endurecimento e rachaduras na borracha, afetando seu desempenho de vedação.

Portanto, é necessário que os produtos petrolíferos tenham boa adaptabilidade à borracha. Os padrões de óleo hidráulico exigem um índice de vedação de borracha, que é medido pela alteração de um anel de borracha de determinado tamanho após ser imerso em óleo por um certo período.

Estabilidade de cisalhamento

Produtos de óleo com adição de melhoradores de viscosidade, durante o uso, devido ao cisalhamento mecânico, os polímeros de alto peso molecular no óleo são cisalhados, resultando em uma 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 esses produtos de petróleo.

Há muitos métodos para medir a estabilidade do cisalhamento, incluindo o método de cisalhamento ultrassônico, o método de cisalhamento do bocal, o método de cisalhamento da bomba Weksler e o método de cisalhamento da máquina de engrenagens FZG. Em última análise, esses métodos medem a taxa de diminuição da viscosidade do óleo.

Solubilidade

A solubilidade é geralmente representada pelo ponto de 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 de grau múltiplo.

Volatilidade

A volatilidade do óleo básico está relacionada ao consumo de óleo, à estabilidade da viscosidade e à estabilidade da oxidação. Essas propriedades são particularmente importantes para o óleo multigraduado e o óleo para economia de energia.

Desempenho à prova de ferrugem

Isso se refere às propriedades físico-químicas específicas que a graxa antiferrugem deve ter. Os métodos de teste incluem o teste úmido, o teste de névoa salina, o teste de placa empilhada, o teste de deslocamento de água, bem como o teste de caixa de lâminas e o teste de armazenamento de longo prazo.

Desempenho elétrico

O desempenho elétrico é uma propriedade exclusiva do óleo isolante, incluindo principalmente o ângulo de perda dielétrica, a constante dielétrica, a tensão de ruptura e a tensão de pulso.

O grau de refino, as impurezas e o teor de água do óleo básico 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 tem suas próprias propriedades físico-químicas exclusivas.

Por exemplo, uma graxa lubrificante com boa resistência à água requer um teste de resistência à água; uma graxa para baixa temperatura requer um teste de torque para baixa temperatura; uma graxa multiuso requer testes de resistência ao desgaste por pressão extrema e de prevenção contra ferrugem; uma graxa de longa duração requer testes de vida útil dos rolamentos, e assim por diante.

Existem métodos de teste correspondentes para a determinação dessas propriedades.

Outras propriedades físico-químicas especiais

Além das propriedades gerais, cada tipo de óleo deve ter suas propriedades especiais exclusivas.

Por exemplo, óleo de têmpera requer a determinação da taxa de resfriamento; o óleo emulsificado requer a determinação da estabilidade da emulsificação; o óleo de trilho de guia hidráulico requer a determinação do coeficiente antiderrapante; o óleo lubrificante em spray requer a determinação da difusividade da névoa de óleo; o óleo de refrigeração requer a determinação do ponto de fluidez; o óleo de engrenagem de baixa temperatura requer o teste do simulador de partida a frio etc.

Essas propriedades exigem uma composição química especial do óleo básico ou a adição de determinados aditivos especiais para garanti-las.

Notas sobre o uso de óleo lubrificante:

Armazenamento de óleo:

Não armazene o óleo na posição vertical em ambientes externos para evitar a contaminação por água e detritos.

O óleo pode ser armazenado em pé em ambientes fechados, 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 piso 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 rack de barril de óleo.

Mantenha o óleo novo separado do óleo usado e não use um recipiente que continha óleo usado para armazenar o óleo novo, a fim de evitar contaminação.

Segurança do petróleo:

Armazene o óleo separadamente e não coloque materiais inflamáveis ao redor dele.

Não é permitido fumar e não são permitidas chamas abertas na área de armazenamento de óleo.

Equipar com pelo menos dois extintores de incêndio.

Não empilhe panos 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 um rótulo de inflamável.

Precauções de uso:

Consulte um especialista em lubrificação e use lubrificantes com especificações adequadas, minimizando o número de tipos de óleos usados.

Indique as peças que precisam ser lubrificadas, o nome do óleo, o ciclo de lubrificação, etc. com diagramas simples para cada máquina e designe uma pessoa responsável para evitar o uso do tipo errado de óleo.

Limpe e enxugue o óleo bomba de sucçãoO óleo deve ser colocado no recipiente de óleo, no pote de óleo e em outros recipientes e ferramentas antes de adicionar óleo a cada vez.

Use recipientes específicos 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 use agentes 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 do óleo ou se o óleo tiver atingido o ciclo de troca de óleo, devem ser coletadas amostras e enviadas a uma empresa profissional para testes químicos.

Proteção ambiental e saúde:

Não descarte diretamente o óleo usado no esgoto ou no solo para evitar a poluição do meio ambiente.

Colete o óleo usado e os líquidos residuais em barris específicos e entregue-os a recicladores autorizados pelo governo. Não os despeje indiscriminadamente.

Pessoas com alergias ou escoriações na pele devem evitar o contato direto com o óleo lubrificante.

Não use roupas manchadas de óleo nem coloque panos manchados de óleo em uma sacola.

Não use panos sujos para limpar o óleo da pele para evitar que fragmentos de metal nos panos arranhem a pele e causem infecção.

Glossário de termos técnicos

Desgaste abrasivo: Desgaste mecânico causado pelo deslizamento relativo de duas superfícies de contato.

Aditivo: Uma pequena quantidade de material adicionado para melhorar as propriedades de lubrificação.

Melhorador de adesão: Um aditivo adicionado ao óleo e à graxa para melhorar a adesão (por exemplo, poliisobuteno).

Lubrificante adesivo: Um lubrificante com um melhorador de aderência adicionado para evitar que o lubrificante seja lançado devido à força centrífuga.

Revestimento antifricção (AF), revestimento antidesgaste (AW): Lubrificantes sólidos de película seca que são amplamente usados, incluindo os tipos de cura por temperatura ambiente e cura por calor.

A fórmula contém materiais lubrificantes sólidos (chamados de "matérias-primas") e materiais aglutinantes. Consulte "aglutinante".

Antienvelhecimento: Envelhecimento do material causado por oxidação, superaquecimento ou presença de determinados metais (como cobre, chumbo, prata etc.), que pode ser melhorado com a adição de determinados aditivos (como antioxidantes).

ASTM: American Society for Testing and Materials (Sociedade Americana de Testes e Materiais).

Óleo básico: Componente básico do óleo lubrificante e da graxa.

Aglutinante: Meio não volátil ou agente de modelagem usado para aumentar a força de ligação entre partículas de lubrificante sólido ou o grau de adesão entre um filme de lubrificante sólido e uma superfície de atrito.

Torque de ruptura: O torque necessário para quebrar um 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 pelos testes de pressão de fluxo e torque em baixa temperatura Kesternich para graxa lubrificante.

Coloide: Uma suspensão líquida estável de partículas (tamanho de partícula 10^-5~10^-7cm) como um soluto (sem sedimentação de partículas).

Graxa complexa: Uma graxa lubrificante feita de sabão metálico e vários ácidos como espessantes, especialmente adequada para altas temperaturas e uso prolongado.

Consistência: Um parâmetro da graxa lubrificante, dividido em penetração não trabalhada e penetração trabalhada, medido de acordo com o padrão NLGI (National Lubricating Grease Institute). A consistência é simplesmente classificada em nove graus, como:

Densidade: a massa (em g) do lubrificante por unidade de volume (em cm3) a 20°C.

Limpador: um surfactante usado para remover materiais residuais e sedimentares das superfícies.

Dispersão: a capacidade de um líquido de dispersar substâncias insolúveis.

Valor DN: um valor de referência para a graxa usada em rolamentos que é calculado multiplicando-se 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 de um estado semissólido para um estado líquido e é uma indicação da resistência ao calor da graxa.

Viscosidade dinâmica: também conhecida como viscosidade absoluta, essa propriedade reflete a resistência interna entre as moléculas de fluido quando o óleo lubrificante está fluindo por um tubo ou fenda.

Aditivo EP (extrema pressão): uma 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 o funcionamento de pelo menos dois rolamentos lubrificados com graxa na água por cerca de uma semana, com um valor de resistência à corrosão que varia de 0 a 5 (0 indica que não há corrosão e 5 indica corrosão grave).

Óleo éster: um composto de ácido e álcool usado como material lubrificante e para a produção de graxas lubrificantes.

Ponto de fulgor: a temperatura mais baixa na qual uma mistura de vapor de óleo e ar pode se inflamar quando exposta a uma chama.

Óleo de fluorosilicone: um óleo de silicone que contém átomos de flúor em sua estrutura molecular.

Desgaste por atrito: um tipo de desgaste mecânico-químico causado pelo micromovimento entre duas superfícies de contato, resultando em corrosão e acúmulo de óxidos na superfície de atrito.

Atrito: uma resistência ao movimento tangencial que ocorre quando dois objetos se movem um em relação ao outro em sua interface de contato.

Graxa: um meio de lubrificação composto de óleo básico e um espessante.

Inibidor: um aditivo usado 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 em baixa temperatura de óleos lubrificantes e geralmente é um pouco mais alto que o ponto de fluidez.

Perspectivas para o desenvolvimento de lubrificantes

Nos próximos 10 anos, a demanda por lubrificantes na região da Ásia-Pacífico chegará a 15,5 milhões de toneladas, com a China respondendo por 40% da demanda regional.

Até 2020, a demanda por lubrificantes no mercado chinês dobrará, e o consumo poderá ultrapassar o dos Estados Unidos.

O rápido crescimento da demanda por óleo automotivo e a tendência de uso de óleo automotivo de alta qualidade levarão o setor de lubrificantes a um período de rápido desenvolvimento.

Como a demanda por lubrificantes automotivos continua a aumentar ano a 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?

Em geral, 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 mais baixa (por exemplo, óleo do fuso).

Por outro lado, a viscosidade do lubrificante correspondente será maior (por exemplo, óleo de engrenagem). Obviamente, a seleção de lubrificantes deve 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 sozinha 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.

Ele é usado principalmente para reduzir o atrito entre as 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 de resíduos de unidades de destilação de petróleo bruto como matérias-primas e, em seguida, é submetido a processos como desasfaltamento com solvente, desparafinação com solvente, refino com solvente, refino com 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 de oxidação, parafina e substâncias químicas que afetam a cor do produto acabado.

O óleo básico de óleo lubrificante qualificado é obtido e, após a mistura e a adição de aditivos, ele se torna um produto de óleo lubrificante.

O principal desempenho do óleo lubrificante é a viscosidade, a estabilidade à oxidação e a 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. O óleo lubrificante de alta viscosidade deve ser selecionado para máquinas com cargas pesadas e baixas velocidades.

A estabilidade da oxidação indica a capacidade dos derivados de petróleo de resistir à oxidação no ambiente de uso devido à temperatura, ao oxigênio no ar e à catálise do metal.

Após a oxidação, o produto de óleo gerará substâncias semelhantes a carbono, compostas principalmente por pequenos asfaltenos, substâncias ou películas viscosas semelhantes a verniz ou substâncias viscosas contendo água, de acordo com as condições de uso, reduzindo ou perdendo sua capacidade de uso.

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 maquinário para reduzir o atrito, proteger o maquinário e as peças de trabalho, e serve principalmente para lubrificação, resfriamento, prevenção de ferrugem, limpeza, vedação e tamponamento.

O óleo lubrificante é responsável por 85% de todos os lubrificantes, e há muitos tipos e graus. O uso global anual é de cerca de 38 milhões de toneladas. Os requisitos gerais para o óleo lubrificante são:

(1) Antifricção e antidesgaste, reduzindo a resistência à fricção para economizar energia, reduzindo o desgaste para aumentar a vida útil mecânica e melhorando a eficiência econômica;

(2) Resfriamento, exigindo que o calor de fricção seja descarregado da máquina a qualquer momento;

(3) Vedação, que requer 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 a deterioração do óleo ou a corrosão externa;

(5) Lavagem limpa, que requer a remoção de sujeira da área de atrito;

(6) Dispersão e amortecimento do estresse, dispersando cargas, amortecendo e reduzindo o impacto e o 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 é composto de duas partes: óleo básico e aditivos. O óleo básico é o principal componente do óleo lubrificante, determinando suas propriedades básicas.

Os aditivos podem compensar e melhorar as deficiências de desempenho do óleo básico, conferir algumas propriedades novas e são um componente importante do óleo lubrificante.

Armazenamento de óleo lubrificante

O óleo lubrificante em barris e latas deve ser armazenado em depósitos, tanto quanto possível, para evitar o impacto do clima.

Os barris abertos de óleo lubrificante devem ser armazenados dentro do depósito. Os barris de óleo devem ser colocados horizontalmente, e as duas extremidades do barril devem ser calçadas com cunhas de madeira para evitar que rolem.

Além disso, os barris de óleo devem ser verificados regularmente quanto a vazamentos e se as marcações na superfície do barril estão claras.

Se o barril precisar ser armazenado verticalmente, recomenda-se inverter o barril de modo que a tampa do barril fique voltada para baixo ou inclinar ligeiramente 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 óleo, mas os barris de óleo armazenados ao ar livre são expostos à luz solar intensa durante o dia e ao clima mais frio durante a noite.

Essa expansão e contração térmica podem afetar a pressão do ar dentro do barril.

Durante o dia, a pressão do ar dentro do barril é um pouco maior do que a pressão atmosférica, enquanto à noite, ela se aproxima do vácuo.

Essa mudança na 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 for imersa em água, a água inevitavelmente entrará no barril com o ar e, com o tempo, a quantidade de água misturada ao óleo será considerável.

Ao retirar o óleo, o barril de óleo deve ser colocado horizontalmente em um suporte de madeira com altura adequada, uma torneira deve ser instalada na tampa do barril para a descarga do óleo e um recipiente deve ser colocado sob a torneira para evitar gotejamento.

Como alternativa, o barril de óleo pode ser colocado verticalmente, e uma bomba manual pode ser usada para extrair o óleo por meio 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 acabam se acumulando 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 bujão de drenagem deve ser instalado para a descarga oportuna de resíduos. Dentro de uma faixa possível, o interior do tanque de óleo deve ser limpo regularmente.

A temperatura tem um impacto maior sobre a graxa lubrificante do que sobre o óleo lubrificante. A exposição prolongada a altas temperaturas (por exemplo, luz solar) pode fazer com que os componentes do óleo na graxa lubrificante se separem.

Portanto, os barris de graxa lubrificante devem ser armazenados dentro do depósito, com a boca do barril voltada para cima.

A abertura do cilindro para armazenamento de graxa lubrificante é maior, facilitando a entrada de impurezas e água.

Após o uso, a tampa do cilindro deve ser fechada imediatamente.

Deve-se evitar o armazenamento de óleo lubrificante em locais muito frios ou muito quentes, pois isso tem efeitos adversos sobre o óleo.

Óleo lubrificante Óleo básico

O óleo básico de óleo lubrificante pode ser classificado em duas categorias principais: óleo básico mineral e óleo básico sintético. O óleo básico mineral é amplamente utilizado e responde por uma grande proporção (mais de 95%) do consumo de óleo lubrificante, mas, em algumas aplicações específicas, são necessários lubrificantes com óleo básico sintético, o que levou ao rápido desenvolvimento do óleo básico sintético.

O óleo básico mineral é extraído do petróleo bruto. Os principais processos de produção do óleo básico de óleo lubrificante incluem destilação atmosférica, desasfaltação com solvente, refino com solvente, desparafinação com solvente e acabamento com argila ou hidrogenação.

A China revisou seu padrão de óleo básico de óleo lubrificante em 1995, modificando principalmente o método de classificação e acrescentando dois padrões especiais de óleo básico para baixo ponto de fluidez e refino profundo. O aspecto mais importante da produção de óleo lubrificante mineral é escolher o melhor óleo bruto.

A composição química do óleo básico mineral inclui uma mistura de hidrocarbonetos de alto ponto de ebulição e alto peso molecular, além de misturas de não hidrocarbonetos.

Sua composição geralmente inclui alcanos (cadeia linear, cadeia ramificada e cadeia ramificada múltipla), cicloalcanos (anel simples, anel duplo e anel múltiplo), aromáticos (aromáticos de anel simples, aromáticos de anel múltiplo), aromáticos de cicloalquil e compostos não hidrocarbonetos, como oxigênio, nitrogênio, compostos orgânicos de enxofre e compostos coloidais e de asfalteno.

No passado, as principais empresas petrolíferas estrangeiras classificavam o óleo básico em óleo básico de parafina, óleo básico de nafteno e óleo básico intermediário, 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.

Foram apresentados requisitos mais altos para o índice de viscosidade do óleo básico, e o método de classificação anterior do óleo básico não pode se adaptar a essa tendência.

Portanto, as principais empresas petrolíferas estrangeiras agora geralmente classificam o óleo básico de acordo com o índice de viscosidade, mas não há um padrão rigoroso.

Em 1993, o API classificou o óleo básico em cinco categorias (API-1509) e o incluiu no EOLCS (Sistema de Certificação e Licenciamento de Óleo de Motor do API).