Análise Partículas de Desgaste usando a Ferrografia

Trata-se de uma técnica económica que permite detctar o desgaste anormal de componentes lubrificados.

A ferrografia é uma análise de partículas de desgaste que utiliza técnicas de diagnóstico e preditivas para avaliar a condição de peças ou componentes que interagem com fluídos de lubrificação. O uso da ferrografia para avaliar a condição de sistemas permite evitar gastos de tempo e potenciais danos de desmontagem de hardware, bem como outras inspecções destrutivas ou interferentes.

A ferrografia pode analisar o fluido de um sistema para determinar o tipo de desgaste que está a ocorrer, prever o tipo de falha do sistema e dar uma indicação de quando a mesma poderá ocorrer. Esta técnica pode disponibilizar um método de inspecção para determinar a integridade de um sistema, permitindo detetar falhas antecipadamente.

O presente artigo, publicado pela NASA, refere que a experiência de aplicação estava em redutores de engrenagem de guindaste de instalação de carga KSC.

A ferrografia é uma análise muito útil e abrangente para determinar tendências e relatórios. No mínimo, a sua utilização pode permitir obter um meio analítico de monitorização de condição de desgaste, ao mesmo tempo que permite acumular os pontos de amostra necessários para estabelecer uma linha de base de concentração de partículas de desgaste e reter a presença de partículas não-magnéticas para inspecção visual e avaliação.

A vantagem da Ferrografia sobre outros sistemas de manutenção preventiva é a sua capacidade de detectar uma gama mais ampla de tipos e tamanhos de partículas de desgaste (0,1-500 mícron). Um mícron corresponde a 10-6 metros. A análise ferrográfica abrange o desgaste (metálico e não-metálico), contaminantes (cristais, água e compostos orgânicos e inorgânicos) e a monitorização de lubrificantes (polímeros de atrito).

Problemas típicos de desgaste identificados pela ferrografia; desgaste dos dentes da engrenagem através de carga ou velocidade excessiva, desalinhamentos, fraturas, falha do contacto de rolamento, água no óleo ou condição de lubrificação deficiente, depleção de óleo aditivo, contaminantes externos como areia ou poeira, eixo do came e falha na parede do cilindro, falha no filtro de óleo. Existem muitos outros.

Industrial application of Ferrography entails the non-interruptive machine condition monitoring of heavily used lubricated mechanical systems. Hence, an operational baseline can easily be established by sampling every 50-500 hours of operation (approximately every one to three months, depending on system criticality), and used for quantitative trending analysis. Any anomalies in the wear particle concentration, especially in the generation rate of large particles (>20 microns), is symptomatic of the onset of failure. For consistent results and accurate trending, lubricant samples are taken from the same places in the system each time.

A aplicação industrial da ferrografia envolve a monitorização ininterrupta da condição mecânica de sistemas mecânicos lubrificados com elevada utilização. Assim, uma linha de base operacional pode ser facilmente estabelecida por amostragem a cada 50-500 horas de operação (aproximadamente a cada um a três meses, dependendo dos critérios do sistema) e usada para análise de tendências quantitativas. Quaisquer anomalias na concentração de partículas de desgaste, especialmente na taxa de produção de partículas de grandes dimensão (> 20 mícron), são indicativas do início da falha. Para obter resultados consistentes e tendências precisas, as amostras de lubrificante são recolhidas dos mesmos locais no sistema a cada vez.

O método de extração de amostras garante que as amostras de lubrificantes contenham uma seleção representativa de partículas de desgaste. As amostras são então analisadas ferrograficamente, quer de modo quantitativo quer qualitativo. A Ferrografia de Leitura Directa (DRIII) classifica partículas metálicas de desgaste como grandes (> 20 mícron) ou pequenas (<20 mícron) e calcula o a concentração de desgaste. Esses valores são inseridos numa base de dados do computador (Ferrotrend) que compila os pontos de dados para análise de tendências de desgaste. Esse processo determina a existência de um componente com defeito no sistema.

O Analisador de Ferrografias Duplas prepara o ferrograma (slide) para análise através do Microscópio IV Ferroscópico. A análise qualitativa é documentada na Folha de Relatório de Análise de Ferrografia, que documenta a concentração de de partículas de desgaste normais e anormais específicas bem como a sua respetiva severidade. As partículas ferromagnéticas são classificadas por gravidade de acordo com o seu tamanho relativo, com partículas maiores a aparecerem na entrada principal do ferrograma. Partículas não magnéticas (incluindo contaminantes e polímeros de fricção) são distribuídas por todo o ferrograma. Este processo é indicativo da presença de contaminantes, da condição do lubrificante e da composição das partículas de desgaste anormais que estão a ser produzidas, a partir das quais a fonte do desgaste pode ser concluída.

A ferrografia é apenas um dos métodos usados ​​no KSC. Viscosidade ferrográfica, valor ácidos e análise de vibrações são elementos cooperativos no programa de manutenção preditiva.

Benefícios