Por que usar Respiros de ar?
Estudos mostram que aproximadamente 70 porcento das falhas em equipamentos acontecem devido à degradação de superfícies. Destes 70%, 20% advém de resultados da corrosão (água) e os outros 50% acontecem por desgaste mecânico. As causas mais comuns desta corrosão e desgaste mecânico são partículas e umidade originadas fora da máquina. Quando você tem umidade em seu lubrificante ou fluido hidráulico, uma quantidade grande de efeitos negativos começa a acontecer. Por exemplo, a umidade gera corrosão, o que, por fim, leva a contaminação por partículas. A umidade pode também alterar a viscosidade do óleo, depleciar os aditivos e gerar borras. As partículas podem gerar desgaste além de ter um efeito similar ao da umidade nas propriedades físico-químicas do lubrificante.
O que são Respiros de ar?
Respiros de ar são dispositivos multifuncionais que devem ser instalados em máquinas e equipamentos para prevenir a entrada de dois cruciais contaminantes: umidade e partículas. Equipamentos como caixas de engrenagens, bombas e reservatórios em geral, precisam “respirar” quando o ar no espaço superior expande e contrai devido a alterações de temperatura ou alterações no nível de óleo – no caso de sistemas hidráulicos onde há deslocamento de fluido quando os componentes hidráulicos estão operando. Cada vez que o equipamento “respira”, partículas suspensas no ar e umidade entram no sistema, contaminando o óleo e causando danos no equipamento e no óleo com o tempo. Uma vez que sabemos que pelo menos metade dos contaminantes vem de fora do equipamento e a maior parte das máquinas foi feita para “respirar”, é uma boa ideia evitar a entrada destes contaminantes na fonte. Então a necessidade de usarmos respiros.
Como Dimensionar um Respiro de ar?
Existem algumas alternativas de respiros no mercado. As mais difundidas são os respiros higroscópicos (com sílica gel) e os respiros coalescentes.
Para as duas alternativas, devemos levar em consideração alguns fatores na hora de escolher a melhor opção:
- Como é o ambiente onde o equipamento está instalado? (Muito úmido, muita partícula em suspensão, etc.)
- Qual a aplicação? (Tipo de equipamento)
- Qual é o fluxo de ar médio e máximo? (Em lpm)
- Qual o volume máximo do reservatório ou cárter?
- A operação é intermitente ou contínua?
O ambiente onde seu equipamento está instalado e operando deve ser considerado para definir a quantidade de contaminante passível de contaminar o equipamento. Por exemplo, equipamentos em ambientes onde há muita umidade ou lavagens frequentes ou ambientes com muita poeira em suspensão devem utilizar respiros que consigam reter grandes quantidades de contaminantes.
A aplicação indica o tipo de equipamento que precisa de um respiro ou o tipo de operação que ele realiza. Existem muitos modelos de respiros diferentes e, dependendo da aplicação, podemos utilizar um ou mais modelos – com válvulas de restrição de fluxo, capa de proteção, prolongadores, material construtivo mais robusto, dentre outros. Algumas aplicações típicas são:
- Aplicações em equipamentos comuns: caixas de engrenagens, reservatórios, transformadores, bombas e tanques de armazenamento.
- Aplicações com altos níveis de particulado/umidade: Papeleiras, áreas que sofrem lavagens frequentes, áreas com vapores, mineradoras, cimenteiras.
- Aplicações com muita vibração: Equipamentos móveis, peneiras vibratórias, equipamentos de serviços à linhas férreas, caminhões fora de estrada, dentre outros, podem se beneficiar de respiros desenhados para tais aplicações.
- Aplicações em ambientes extremos: Turbinas eólicas, equipamentos de mineradoras e equipamentos fora de estrada são exemplos comuns de equipamentos que trabalham em ambientes extremos.
Um dos fatores mais importantes a ser considerado ao selecionar um respiro é o seu fluxo de ar máximo. Os respiros devem ser dimensionados com base na necessidade em litros por minuto (lpm) do equipamento. Sempre selecione um respiro com uma capacidade de fluxo maior do que a necessária para seu tanque ou reservatório. Instalar um respiro com uma capacidade de fluxo menor do que a necessária gerará uma pressão interna excessiva que pode danificar o equipamento e/ou suas vedações e retentores. É muito importante que o respiro não restrinja o fluxo de ar a ponto de causar problemas dentro de seu sistema. Se você precisar de apoio para definir qual é a melhor alternativa para você, é sempre recomendado procurar ajuda junto aos fornecedores pois todos os fabricantes possuem estas informações.
A capacidade do reservatório muitas vezes impacta no tempo que levará para o respiro saturar com umidade. Mais óleo significa mais umidade na maioria dos casos. A capacidade do reservatório também é importante uma vez que quanto maior o reservatório, mais variação no espaço superior pode haver e isso afeta a quantidade de ar que passa pelo respiro. É importante verificar a indicação do respire em função do volume de óleo. Lembrando que, no caso de respires de sílica, quanto mais sílica no respiro, mais ele durará.
E, por último, é importante entender se a aplicação trabalha continuamente ou intermitentemente. No caso de respiros de sílica, esta informação é importante pois, caso o respiro usado não possua válvulas de restrição de fluxo, o respiro pode saturar por somente estar instado sobre o equipamento, com a umidade do ambiente, sem este estar operando.
Qual a melhor alternativa – Higroscópicos ou Coalescentes?
Não existe certo ou errado na escolha por um respiro. Porém é necessário observar uma série de fatores que influenciarão na melhor opção.
O custo normalmente acaba sendo um fator impactante na escolha e, neste caso, os respiros higroscópicos (ou dessecantes) perdem por conta do custo mais alto. Mas, dependendo do caso, se bem dimensionados e monitorados, podem oferecer melhores benefícios.
Dessecantes
Os respiros dessecantes são bastante eficientes para a proteção contra umidade. Seu principal componente é a sílica gel que tem capacidade de adsorver cerca de 30% do seu peso em água. Normalmente, além da sílica, os respiros possuem elementos filtrantes para a retenção de partículas, o que faz com que eles protejam os equipamentos contra o ingresso de umidade e partículas enquanto não estão saturados.
Um ponto bastante positivo dos respiros de sílica é a possibilidade de inspecionar a umidade do equipamento através do respiro. Ao observar a incidência de saturação (se mais visível de cima para baixo ou de baixo para cima) é possível definir se a umidade está mais presente no ambiente ou dentro do equipamento. Outro ponto positivo é que o respiro higroscópico auxilia na remoção de água que por ventura, haja no sistema uma vez que caso haja condensação no sistema, a umidade presente no óleo é adsorvida pela sílica do respiro.
A sílica presente em respiros muda de cor conforme satura. É importante instruir as equipes que fazem inspeções nos respiros quanto à necessidade de troca do respiro ou refil quando ele estiver saturado, caso contrário, se houver problema com umidade ele vai voltar. Depois que a sílica atinge seu ponto de saturação, ela perde seu efeito então a umidade que passar por ela não será adsorvida.
Respiros Coalescentes
Diferente dos respiros com sílica, estes respiros são feitos normalmente de um material com um tratamento em sua superfície que os torna coalescentes.
Estes respiros são bastante eficientes contra a prevenção de entrada de umidade no sistema. Normalmente, os respiros coalescentes se auto regeneram, ou seja, não saturam por água, somente por acúmulo de partículas o que faz com que ele restrinja o fluxo de ar para o equipamento e se faz necessária sua troca. Por este motivo, é fundamental o uso de um indicador de saturação com respiros coalescentes uma vez que visualmente não é possível avaliar sua saturação.
Outro ponto importante é que para o respiro coalescente se regenerar, ele precisa de ar quente advindo do interior do equipamento para que as partículas de água que se prendem ao material de seu corpo se desprendam. Sendo assim, a aplicação de respiros coalescentes é mais indicada para sistemas hidráulicos, pois estes conseguirão prover ar quente suficiente para a manutenção do respiro.
Diferente dos respiros com sílica, o respiro coalescente não remove a umidade que por ventura, haja dentro do sistema e dificilmente permite a saída dela. Sendo assim, o monitoramento do equipamento através de análise de óleo é fundamental.
Assim como no caso dos respiros dessecantes, é fundamental observar o ambiente onde o equipamento está instalado e sua operação.
Curiosidades
Quais são as aplicações que a maior parte dos profissionais nunca pensam em usar um respiro de ar?
Respiros podem e devem ser utilizados em tanques de armazenamento, tambores e sistemas de armazenamento de lubrificantes. Ao filtrar os óleos novos, ar entra no tanque e este ar precisa estar limpo e seco.
Os respiros de sílica podem ser usados mais de uma vez?
Muitas pessoas se questionam quanto a regeneração da sílica. Sim, é fato que é possível regenerar a sílica até certo ponto (3 a 5 vezes) através da passagem de ar seco e limpo pelo respiro para “secar” a sílica ou colocando o respiro em um forno ou estufa por algum tempo. Porém alguns pontos devem ser levados em consideração antes desta tentativa, principalmente em relação à temperatura adequada para a remoção desta umidade e também a montagem do respiro após o tratamento da sílica (caso o respiro seja desmontado) e o comprometimento do elemento filtrante de particulado que dificilmente será regenerado.
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Baseado no artigo da NORIA Corporation. Desiccant Breathers: A Complete Guide. Machinery Lubrication, Estados Unidos. Disponível em: https://www.machinerylubrication.com/desiccant-breathers-31566 . Acesso em 03 de fevereiro de 2020. Adapação para o português – Ingrid Freitas
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