Filtragem Offline para Guindastes Offshore: Melhorando a Limpeza do Óleo ISO 4406

A filtragem offline reduziu a concentração de partículas sólidas no óleo hidráulico sem exigir a substituição completa do fluido. Na aplicação apresentada neste artigo, o código de limpeza passou de ISO 20/18/16 para ISO 14/13/13 após 4,5 horas de filtragem com uma unidade móvel.

O processo utiliza um circuito independente do sistema hidráulico principal. O óleo é retirado do reservatório, conduzido pelos elementos filtrantes e devolvido ao sistema de forma contínua.

Na primeira medição, o óleo apresentava código de limpeza ISO 20/18/16. Após duas horas, o valor registrado foi ISO 17/15/14. Ao final de 4,5 horas, a medição indicou ISO 14/13/13.

A evolução demonstra como a combinação entre filtragem adequada e monitoramento durante o processo permite acompanhar objetivamente a redução da contaminação por partículas.

Mesmo em sistemas hidráulicos fechados, a presença de contaminantes não pode ser totalmente evitada. Partículas podem entrar durante o abastecimento, a troca de componentes, a abertura do reservatório e outras atividades de manutenção. O desgaste dos próprios componentes também pode gerar partículas dentro do sistema.

Em aplicações offshore, o controle da condição do óleo torna-se particularmente importante devido às condições severas de operação. Umidade, atmosfera salina, variações de temperatura, períodos de inatividade e procedimentos de manutenção realizados em campo podem influenciar a condição do fluido.

As partículas presentes no óleo circulam pelo sistema e entram em contato com componentes que trabalham com folgas pequenas e tolerâncias reduzidas. Válvulas, bombas, cilindros, superfícies de vedação e outros componentes hidráulicos podem ser afetados pelo desgaste abrasivo e pelo acúmulo de contaminantes.

Por esse motivo, a limpeza do óleo deve ser considerada parte da estratégia de manutenção do equipamento. A inspeção visual não é suficiente, pois muitas das partículas relevantes para o funcionamento do sistema são pequenas demais para serem vistas a olho nu.

A condição do óleo hidráulico foi avaliada por meio de uma contagem de partículas. A medição inicial indicou um código de limpeza ISO 20/18/16.

Esse resultado estabeleceu a referência para acompanhar a eficiência do processo. A partir da medição inicial, foi possível comparar a concentração de partículas em diferentes momentos da filtragem e verificar sua evolução.

A análise da condição inicial também é importante para selecionar a configuração da unidade de filtragem. O dimensionamento deve considerar o volume de óleo do reservatório, a vazão da unidade, a viscosidade do fluido, o nível de contaminação e o código de limpeza necessário para a aplicação.

Neste caso, o acompanhamento não se limitou à medição feita antes e depois da intervenção. Uma análise intermediária foi realizada após duas horas para demonstrar como a condição do óleo evoluía durante o processo.

A filtragem foi realizada por meio de uma unidade móvel conectada ao reservatório do guindaste. O sistema trabalhou de maneira independente do circuito hidráulico principal, retirando óleo do reservatório e devolvendo o fluido após a passagem pelos elementos filtrantes.

Esse método também é conhecido como filtragem em circuito renal. Assim como os rins filtram continuamente o sangue, a unidade remove contaminantes do óleo enquanto o fluido circula por um circuito separado.

A configuração empregou elementos de 6 μm e 3 μm. Essa combinação permitiu realizar o tratamento progressivo do fluido, com retenção de partículas em diferentes faixas de tamanho.

Durante a filtragem, foram feitas medições para acompanhar a evolução do código ISO 4406. Essa verificação possibilitou avaliar o desempenho do processo e confirmar o momento em que o resultado de ISO 14/13/13 foi alcançado.

A eficiência de uma filtragem offline depende de diferentes fatores, entre eles:

• volume de óleo no reservatório;
• vazão da unidade de filtragem;
• viscosidade e temperatura do fluido;
• concentração inicial de partículas;
• eficiência dos elementos filtrantes;
• localização dos pontos de sucção e retorno;
• tempo de circulação;
• código de limpeza definido para a aplicação.

A seleção da unidade e dos elementos filtrantes deve considerar o conjunto dessas condições. Um elemento com grau de filtragem menor não representa, isoladamente, uma solução melhor. Também é necessário considerar sua eficiência, capacidade de retenção, perda de carga e compatibilidade com o fluido.

A ISO 4406 é utilizada para representar o nível de contaminação de fluidos hidráulicos por partículas sólidas. O código é composto por três números, e cada um deles corresponde à concentração de partículas a partir de um determinado tamanho por mililitro de fluido.

Os três valores representam partículas:

• iguais ou maiores que 4 μm(c);
• iguais ou maiores que 6 μm(c);
• iguais ou maiores que 14 μm(c).

Cada número corresponde a uma faixa de concentração. Quando o código diminui, a quantidade de partículas naquela faixa também diminui.

Por exemplo, a mudança de ISO 20/18/16 para ISO 14/13/13 não representa apenas uma diferença numérica. Ela demonstra uma redução mensurável da concentração de partículas nas três faixas analisadas.

O código adequado para um sistema hidráulico não deve ser definido de maneira genérica. Ele depende dos componentes mais sensíveis do circuito, das recomendações dos fabricantes, das condições de operação e da criticidade do equipamento.

Por isso, o código ISO 4406 deve ser interpretado em conjunto com as características técnicas da aplicação. O objetivo não é simplesmente alcançar o menor código possível, mas manter uma condição de limpeza adequada ao sistema.

O principal resultado foi a evolução do código de limpeza de ISO 20/18/16 para ISO 14/13/13 após 4,5 horas de filtragem offline.

A medição intermediária também demonstrou a progressão do processo:

• início da filtragem com ISO 20/18/16;
• medição de ISO 17/15/14 após duas horas;
• medição de ISO 14/13/13 após 4,5 horas.

O processo reduziu a concentração de partículas sólidas sem exigir uma substituição completa do óleo. Isso permitiu tratar o fluido que já estava no reservatório e acompanhar os resultados por meio de medições realizadas durante a intervenção.

O caso também demonstra a importância de combinar filtragem e monitoramento. Sem a contagem de partículas, não seria possível comprovar objetivamente a evolução do óleo ou determinar a condição alcançada ao final do processo.

A aparência visual do fluido não oferece o mesmo nível de informação. Um óleo aparentemente limpo pode conter partículas pequenas o suficiente para passar despercebidas, mas relevantes para componentes hidráulicos sensíveis.

O controle da contaminação não termina quando o código de limpeza desejado é alcançado. Depois da filtragem, a condição do óleo deve continuar sendo monitorada para identificar novas entradas de contaminantes e possíveis alterações no sistema.

Entre as práticas recomendadas estão:

• realizar contagens de partículas em intervalos definidos;
• utilizar pontos de amostragem adequados;
• acompanhar os indicadores de saturação dos filtros;
• verificar o estado dos respiros e das vedações;
• utilizar recipientes limpos e fechados para transferir óleo;
• filtrar o óleo novo antes de adicioná-lo ao sistema;
• evitar a abertura desnecessária do reservatório;
• manter conexões e ferramentas limpas durante intervenções;
• registrar os resultados das análises;
• investigar aumentos inesperados do código de limpeza.

O óleo novo não deve ser considerado automaticamente limpo para uso. Durante a fabricação, o armazenamento, o transporte e a transferência, o fluido pode entrar em contato com partículas. Por isso, a condição do óleo deve ser verificada antes ou durante o abastecimento.

A frequência do monitoramento depende da criticidade do equipamento, do histórico das análises, das horas de operação, das condições ambientais e das recomendações dos fabricantes.

Os resultados devem ser acompanhados ao longo do tempo. Uma única medição mostra a condição do óleo em determinado momento, enquanto uma sequência de análises permite identificar tendências e avaliar a estabilidade do sistema.

Pontos de medição e coleta de amostras ajudam a obter resultados consistentes e representativos. O local da coleta, a condição operacional do sistema e o procedimento utilizado influenciam a confiabilidade da análise.

A STAUFF oferece soluções para apoiar diferentes etapas do controle da contaminação, incluindo:

• unidades móveis de filtragem;
• elementos filtrantes;
• equipamentos para monitoramento de partículas;
• pontos de medição e coleta de amostras;
• acessórios para reservatórios;
• suporte de engenharia de aplicação.

A combinação mais adequada deve ser definida de acordo com as características de cada aplicação. Além das partículas sólidas, também é importante verificar se há água no óleo, pois sua remoção pode exigir tecnologias específicas.