ROLAMENTOS: Esteja Alerta Para O Calor! 
Como Contaminante e Sintoma

O calor excessivo é um contaminante grave. Isso causa estragos no óleo (quimicamente e fisicamente) e retarda o desempenho do lubrificante aumentando o desgaste, a corrosão e o atrito. O atrito e o desgaste causam mais calor, o que leva a máquina a um ciclo de desespero.

O calor deve ser controlado dentro dos limites operacionais da máquina. Isso varia consideravelmente entre tipos de máquinas e aplicativos. Os lubrificantes também têm seus próprios limites exclusivos. A tentativa de resolver problemas de calor simplesmente adicionando um resfriador ou aumentando o resfriador apenas mascara o sintoma e prolonga a solução.

Calor anormal é um S.O.S. : chama atenção e remediação!

Temperaturas críticas na maioria das máquinas de alta velocidade e alto valor são monitoradas em tempo real, muitas vezes em vários pontos, como rolamentos radiais e axiais (normalmente pares térmicos embutidos). Um exemplo comum de monitoramento da temperatura dos mancais é mostrado na Figura 2. Aqui, uma excursão de temperatura foi notada antes de qualquer outro sintoma. Após a inspeção, um problema de lubrificação (bloqueio do bolo) foi encontrado como a causa raiz.

O problema do bloqueio do bolo foi resolvido convertendo-o em uma graxa mais macia e uma taxa de entrega mais rápida. Se a lubrificação do rolamento tivesse sido monitorada mais de perto por um inspetor, ou seja, percebendo que a pingadeira tinha apenas óleo (não graxa), o percurso poderia ter sido evitado.

Linha Azul – O rolamento 1 do gerador. Linha Vermelha – rolamento 2 do gerador,

Linha Azul – representa o resultado da falta de lubrificante devido às condições de bloqueio da massa de graxa e óleo, dentro do alojamento. O anel interno falhou por causa do reforço da graxa no óleo, o que levou a lubrificação do mancal a ser prejudicada desarmando a turbina.

Como isso foi observado pela inspeção?
A graxa estava indo para o rolamento por um auto-lubrificador. No entanto, do outro lado do rolamento, apenas óleo estava saindo e enchendo a pingadeira. O espessante estava preso no rolamento e o óleo era pressionado através do bolo poroso (espessador ou mistura de graxa e óleo em defasagem) como um filtro prensa. A temperatura do mancal subiu de 65ºC para mais de 100ºC quando ele começou a travar.

O monitoramento de temperatura é um princípio fundamental de monitoramento de condições e uma das primeiras formas de monitoramento de condições baseadas em instrumentos. É quase impossível ter um sério ou avançado problema de lubrificação e / ou falha nos componentes da máquina sem que o calor seja envolvido como causa raiz ou sintoma.

Costuma-se dizer que quando um rolamento está quente, os suspeitos (causas) usuais são o desalinhamento e a lubrificação prejudicada. Da mesma forma, o primeiro e mais pronunciado sintoma de desalinhamento e lubrificação prejudicada é o calor excessivo.

Quer esteja a utilizar uma pistola de calor, uma câmara de infravermelhos ou um detector térmico de temperatura/resistência térmica (RTD) para monitorizar o calor em tempo real, deve ter um plano de jogo. Para lubrificantes, o uso de gráficos de lubrificação térmica (TLCs) ou algo similar faz muito sentido.

 

 

-20°F = -30°C
-40°F = -40°C
80°F = 25°C
130°F = 55°C
200°F = 95°C
280°F = 140°C

São desenvolvidos gráficos e softwares de lubrificação térmica (TLC) para equipamentos críticos.

Deve haver uma faixa de trabalho normal (verde), zonas de alerta (amarelo e âmbar) e vermelho (quente e frio) para problemas com risco de vida (falha catastrófica).

especialmente os maus atores (como mostrado acima).

Definem-se os pontos (A-F) para um local específico na máquina a ser monitorada (por exemplo, uma linha de fornecimento).

A faixa de trabalho normal (zona 3) é delimitada pelos pontos de temperatura C e D.

As excursões de temperatura abaixo do ponto C são controladas por um aquecedor e alarmes. As excursões de temperatura acima do ponto D são controladas por um refrigerador e alarmes.

A operação sustentada nas zonas 2 e/ou 4 diminui a vida útil da máquina e/ou do lubrificante.

Por exemplo, operar na zona 2 pode retardar o fluxo de lubrificante para os mancais, aumentar o consumo de energia e aumentar a tendência de formação de espuma. A operação na zona 4 pode acelerar a oxidação do óleo, reduzir a resistência do filme e aumentar o desgaste associado às partículas. Operar nas zonas 1 e/ou 5 ameaçará a confiabilidade da máquina. Os pontos de temperatura A e F são extremos de morte súbita. A Zona 1 é tipicamente uma condição parcial de fome de lubrificante, enquanto a zona 5 está associada a riscos de incêndio, degradação do óleo termo-oxidativo, depleção de aditivo, volatilização e condições de alto atrito/desgaste. O uso de lubrificantes de alto índice de viscosidade pode aumentar os pontos de temperatura de A a C. O uso de lubrificantes sintéticos de alto desempenho e formulados de maneira pré-calculada ajuda a desenvolver os pontos de temperatura D e F, aproximando-os do centro.

Rolamentos de Motores Que Atuam em Média e Alta Performance

Um aumento na temperatura do motor elétrico de 10 graus °C reduzirá a vida útil do motor pela metade.

Normalmente, os rolamentos do motor devem funcionar a menos de 71 graus °C.

Muitas vezes, os mancais do motor com funcionamento mais quente que o correto, estão associados ao excesso de lubrificação:

• A graxa vaza para o estator e para os rolamentos do rotor.
• A graxa nos enrolamentos cria uma barreira térmica do ar de resfriamento.
• Isso aumenta a temperatura do motor.
• Sujeira adere à graxa que entra nos enrolamentos, causando problemas térmicos.
  
• O excesso de graxa no núcleo do rolamento resulta em agitação, aquecimento, intervalos na graxa e falha do rolamento.
  
• A alta temperatura do rolamento pode levar a pista interna a escorregar demasiadamente no eixo, seguindo o desalinhamento que faz com que o rolamento do estator e do rotor façam contato.

 

Inspeções de Temperatura do Rolamento

Para estimar a temperatura do núcleo do rolamento, remove-se cerca de -10 / -6,5 graus °C do alojamento do mancal ou à temperatura do corpo das inspeções de pistola de calor.

No entanto, esta temperatura interna do mancal pode ficar igual ou até 10 graus C mais quente, influenciada pelas condições ambientais de resfriamento, circulação do lubrificante, metalurgia, configuração do mancal e fatores de geração de calor (como agitação de graxa e / ou alto atrito mecânico).

Para rolamentos de corpos rolantes operando a temperaturas superiores a 70 graus °C, corte a vida útil do rolamento em 1,5 (ou seja, divida por 1,5) para cada incremento de 10 graus °C acima de 70 graus Celsius.

E finalizando, para o óleo circulante, não deve haver uma diferença de mais de 10 graus °C entre o óleo que entra e óleo que sai do rolamento.

Fonte: https://www.machinerylubrication.com/Read/31381/heat-contaminant-symptom