Desde que existe certificação de "isenção de óleo", existem mitos a circular. O mais popular é a afirmação de que os compressores lubrificados a óleo combinados com filtros são "tecnicamente isentos de óleo", e que a qualidade destes compressores injetados a óleo auxiliados pelo filtro conseguem apresentar uma qualidade superior à isenção de óleo. Embora os filtros possam reduzir o nível de partículas de óleo, não reduzem o risco de contaminação por óleo. O aluguer de soluções temporárias, com base em informações incorretas, pode provocar danos involuntários em aplicações sensíveis, em produtos e no ambiente.
Compressores de ar isentos de óleo em comparação com compressores de ar injetados a óleo
A pureza do ar é essencial para muitas aplicações, nas quais até a mais pequena gota de óleo, ou ar contaminado por óleo, pode provocar a deterioração de produtos, a recolha de produtos, danos no equipamento de produção e, até mesmo, danos ambientais. A sua aplicação específica irá determinar qual o tipo de compressor de ar mais adequado para utilizar nas suas instalações, e os especialistas da Atlas Copco Rental irão orientá-lo nesse percurso.
Os compressores de ar isentos de óleo não são "melhores" do que os compressores lubrificados a óleo. O compressor que escolher dependerá dos requisitos específicos da sua aplicação e da qualidade do ar que necessita de alcançar. Nos casos em que a ameaça e as consequências da contaminação por óleo forem demasiado elevadas, ter um compressor de ar isento de óleo é essencial, como em procedimentos médicos, processamento de alimentos e aplicações de cortina de bolhas. Quando as consequências da contaminação por óleo não forem tão graves, como no fabrico geral e em oficinas industriais, são utilizados compressores de ar injetados a óleo.
Palavras que importam.
Primeiro, façamos uma breve descrição de algum do vocabulário indicado acima. O termo "isento de óleo" é utilizado para descrever compressores que não utilizam lubrificação na câmara de compressão. Enquanto descreve um tipo de compressor, "Classe 0" e "tecnicamente isento de óleo" expressam quão limpo é o ar após a compressão. Embora tenham um significado semelhante, existem algumas diferenças importantes entre os dois.
- Os compressores isentos de óleo de Classe 0 podem garantir ar 100% isento de óleo. Embora possam ter um preço inicial mais elevado, esses compressores são muito mais seguros para aplicações sensíveis e são a opção mais limpa, uma vez que não haverá contaminação no seu produto final.
- Os compressores "tecnicamente isentos de óleo" têm uma grande probabilidade de contaminação, pois são compressores efetivamente lubrificados que incluem filtros de remoção de óleo. Ao contrário dos seus equivalentes isentos de óleo de Classe 0, os compressores de ar "tecnicamente isentos de óleo" são classificados como de Classe 1.
Certificação. Quem e porquê.
A Organização Internacional de Normalização (ISO) estabelece normas mundiais para fins proprietários, industriais e comerciais. O ar comprimido dispõe do seu próprio conjunto de normas ISO. Consoante a pureza máxima do ar (determinada pelo número de partículas por metro cúbico em função do tamanho das partículas), os compressores podem ser classificados de acordo com as Classes 0-5 da ISO.
A versão original das normas ISO relativas à pureza do ar comprimido (1991) foi "feita pelos e feita para" os fabricantes de filtros. A norma determinou cinco classes de concentração de óleo, sendo a melhor a Classe 1. A Classe 1 especifica uma concentração de óleo de 0,01 mg/m3 a 1 bar (14,5 psi) e 20 °C (68 °F), e a conformidade com estes critérios é, por vezes, denominada "uma solução tecnicamente isenta de óleo".
Contudo, essas normas foram editadas em 2001 e adicionalmente atualizadas em 2010. A norma atual estipula os limites sobre o teor total de óleo (aerossol, líquido e vapor), tendo sido introduzida uma norma específica sobre a medição de vapor de óleo. Foi adicionada uma nova classe (Classe 0) para abranger requisitos de qualidade mais exigentes. A Atlas Copco recebeu a certificação ISO 8573-1 CLASSE 0 (2010) e também detém a certificação ISO 22000 para as instalações de produção isenta de óleo em Antuérpia, na Bélgica.
Como funcionam os compressores de ar isentos de óleo?
Os compressores de ar funcionam com base num princípio muito simples: Quando o ar é comprimido, o seu volume diminui enquanto a pressão aumenta. Nessa mesma linha, os compressores de ar isentos de óleo e os injetados a óleo funcionam basicamente da mesma forma. A compressão de ar é um processo de duas fases, no qual a pressão do ar aumenta enquanto o volume desce. No entanto, existem diferentes tecnologias de compressores de ar isentos de óleo que funcionam de diferentes formas:
- Compressor de parafuso rotativo isento de óleo: As engrenagens externas sincronizam a posição dos elementos contrarrotativos do parafuso e, devido aos rotores não entrarem em contacto e criarem fricção, não é necessária lubrificação na câmara de compressão. Como resultado, o ar comprimido é isento de óleo. A precisão de engenharia no alojamento minimiza a fuga (e as quedas) de pressão desde o lado de pressão para a admissão. E, devido ao rácio de pressão interna ser limitado pelas diferenças da temperatura do ar entre os orifícios de entrada e de descarga, os compressores de parafuso isentos de óleo são frequentemente construídos com refrigeração de vários estágios e entre estágios para maximizar o alcance da pressão. A caixa de engrenagens que aciona o mecanismo contém lubrificantes. "Isento de óleo" refere-se à câmara de compressão em si, e o ar fornecido é isento de contaminantes estranhos além dos inerentemente encontrados no ar que atravessa a admissão.
- Compressor de pistão isento de óleo: Um compressor de pistão convencional é composto por uma cambota, uma biela, um pistão, um cilindro e uma cabeça de válvula. Na parte superior do cilindro, encontra-se uma cabeça de válvula que contém as válvulas de entrada e descarga. Ambas são simples aletas metálicas finas, uma montada por baixo da placa da válvula e, a outra, por cima. À medida que o pistão se desloca para baixo, um vácuo coalesce por cima deste. Isto permite que o ar exterior à pressão atmosférica pressione a abertura da válvula de entrada e encha a área por cima do pistão. À medida que o pistão se desloca para cima, o ar que se encontra por cima deste é comprimido, mantém a válvula de entrada fechada e pressiona a abertura da válvula de descarga. A ar circula desde o orifício de descarga para o depósito. Com cada curso, entra mais ar no depósito e a pressão aumenta. O compressor de pistão isento de óleo não injeta óleo na câmara de compressão, apresentando, ao invés, anéis revestidos a Teflon.
- Compressor de espiral isento de óleo: Um único rotor em forma de espiral oscila contra uma espiral fixa semelhante e, à medida que essas espirais se movem umas contra as outras, a cavidade que retém o ar entre as espirais torna-se progressivamente mais pequena. Esta diminuição do volume força o volume fixo do ar de admissão a aumentar a pressão.
Quais são as vantagens do ar isento de óleo?
A tecnologia de ar isento de óleo ajuda-o a evitar a necessidade de adquirir filtros de substituição, uma vez que não é necessário filtrar óleo. Isto reduz o custo do tratamento de condensados de óleo e reduz a perda de energia devido à diminuição da pressão do filtro. Também existe a questão do impacto ambiental: Ao utilizar ar isento de óleo, ajuda a proteger o ambiente e garante uma melhor conformidade com os regulamentos internacionais. As fugas e a utilização de energia são minimizadas e a necessidade de tratamento de condensados (e a recolha/eliminação de condensados) é eliminada.
Além disso, não arrisca a contaminação do produto final ou do processo com óleo, pelo que não corre o risco de perda de reputação ou de impacto negativo nos seus resultados. Embora o nosso equipamento seja um apoio temporário à sua própria instalação, pode esperar a mais elevada qualidade e a garantia de ausência de óleo no ar de que necessita.
Principais indústrias para ar isento de óleo
Que indústrias e aplicações críticas utilizam ar isento de óleo:
- Automóvel: acabamentos de pintura de alta qualidade, processos de funcionamento simples, melhor estado
- Alimentação e bebidas: produtos finais de alta qualidade saudáveis e com melhor sabor
- Produtos químicos: maior pureza do produto, processos melhorados, menos desperdício, maior segurança
- Eletrónica: sistemas de controlo ininterrupto e manutenção de condições ultra limpas, essenciais para a qualidade elevada do produto
- Cuidados médicos e de saúde: 100% fiável para qualquer ambiente médico, incluindo hospitais, consultórios dentários, veterinários ou outros ambientes de trabalho clínico
- Petróleo e gás: sistemas e processos de controlo sem problemas, segurança melhorada e produto final com mais qualidade
- Têxtil: produção mais eficiente, custos reduzidos de manutenção e reparação, melhor qualidade de têxteis, menos desperdício
- Farmacêutica: produtos puros, menos riscos de contaminação, processos mais eficientes, menos desperdício
- Tratamento de águas residuais: para todas as aplicações de tratamento de águas residuais industriais ou municipais
Perguntas frequentes
Aqui estão algumas questões que nos são colocadas regularmente que o ajudarão a fazer a escolha isenta de óleo.
Quais são os testes TÜV necessários para obter a certificação ISO 8573-1 CLASSE 0?
O teste da Parte 2 analisa os aerossóis e os líquidos. Os testes podem ser realizados através dos métodos de fluxo parcial (B2) ou fluxo total (B1) (ver abaixo). O teste da Parte 5 analisa apenas os vapores. Ambas as partes são necessárias para obter a certificação ISO 8573 CLASSE 0. Isso significa que as três formas de contaminação por óleo, aerossol, vapor e líquido, têm de ser analisadas.
Qual é a principal diferença entre os métodos de teste de fluxo parcial (B2) e fluxo total (B1)?
Ambos os métodos são aceitáveis para a análise de aerossóis e líquidos, de acordo com a ISO 8573, Parte 2. O método B2 visa apenas o centro do fluxo de ar. Os aerossóis de óleo são registados, mas o óleo que fica agarrado às paredes do tubo (fluxo nas paredes) não é detetado. A maioria dos fabricantes de compressores de ar ainda prefere este método menos rigoroso. O método B1 examina o fluxo de ar total para analisar os aerossóis e o fluxo nas paredes. Este método de teste abrangente foi utilizado na gama de compressores de ar isentos de óleo da Atlas Copco. Ainda assim, não foram encontrados vestígios de óleo no fluxo de ar de saída.
Os compressores injetados a óleo equipados com filtros para remoção de óleo conseguem fornecer ar isento de óleo?
Esta solução é muitas vezes referida como "ar tecnicamente isento de óleo". No entanto, mesmo em condições ideais e com vários estágios de remoção de óleo, a qualidade do ar no que diz respeito a óleo é suspeita.
Para alcançar uma qualidade de ar minimamente aceitável utilizando compressores injetados a óleo, são necessários dispositivos de refrigeração do ar e vários estágios de remoção de óleo com diversos componentes. Uma falha em qualquer um destes componentes ou uma manutenção inadequada pode resultar na contaminação de um processo por óleo.
Nos compressores lubrificados haverá sempre um risco de contaminação e consequências graves para o negócio.
Qual é o impacto da temperatura ambiente?
Um aspeto que influencia a eficiência e pureza dos sistemas de ar é a temperatura. Quando utilizamos compressores lubrificados com filtros de remoção de óleo, a passagem de óleo através do elemento de filtragem aumenta exponencialmente de acordo com a temperatura na interface de filtragem.
Se a temperatura ambiente na sala do compressor aumentar para 30 °C, a temperatura de saída do compressor poderá ser de 40 °C com um arrastamento de óleo 20 vezes superior ao valor especificado. Estas temperaturas não são invulgares, mesmo em países mais frios, onde a temperatura da sala do compressor é significativamente superior à temperatura exterior.
As temperaturas também podem provocar um aumento no teor de vapor no ar, com parte a poder passar para o produto final. Além disso, as temperaturas elevadas reduzem a vida útil dos filtros de carbono ativado. Um aumento na temperatura de 20 °C para 40 °C pode diminuir a vida útil do filtro em até 90%. Pior ainda, o filtro de carbono ativado não avisa o utilizado quando está saturado. Permitirá, simplesmente, que o óleo passe para os processos. Para os compressores de ar isentos de óleo da Atlas Copco, a qualidade do ar é independente da temperatura.
E em relação à contaminação do ar ambiente por óleo?
O ar ambiente contém vestígios muito pequenos de óleo proveniente de veículos e fontes industriais. Contudo, em áreas contaminadas, o teor de óleo não costuma exceder os 0,003 mg/m3. Isso é confirmado por testes realizados pela TÜV perto de uma fábrica com grande atividade de máquinas (incluindo torneamento, fresagem, retificação e perfuração). Nas proximidades, verificava-se um intenso tráfego de veículos e existia um incinerador de resíduos. Aspirado por um compressor de ar isento de óleo, este nível extremamente baixo de óleo atmosférico é quase completamente eliminado pelos condensados no arrefecedor intermédio e arrefecedor final, resultando em ar puro e isento de óleo para o seu processo.
