Como medir o teor de óleo no ar comprimido? PPM, classificação de qualidade e métodos de controle de filtragem

A importância do teor de óleo no ar comprimido

Na produção industrial moderna, o ar comprimido é considerado a segunda principal fonte de energia, atrás apenas da eletricidade. No entanto, durante o funcionamento, os compressores de ar inevitavelmente introduzem lubrificantes no ar comprimido. Quando o teor de óleo excede os limites permitidos, isso pode causar contaminação dos produtos, danos aos componentes pneumáticos e redução da qualidade do produto final. Por conseguinte, a medição precisa e o controle eficaz do teor de óleo no ar comprimido constituem etapas essenciais na gestão da fonte de ar.

Método de medição do teor de óleo e conceito de PPM

No campo da detecção de gases, o teor de óleo é geralmente medido por meio dePPM(Partes por milhão, ppm) como unidade de concentração. Para o ar comprimido, PPM geralmente refere-se à razão em massa (mg/ m³), ou seja, em condições padrão, quantos miligramas de óleo estão contidos em cada metro cúbico de ar.

Os métodos de medição mais comuns incluem:

• Método da traqueia: Por meio de uma bomba de amostragem de gases, o ar comprimido é aspirado para um tubo de detecção contendo reagente químico; com base no comprimento da mudança de cor do reagente, é possível estimar rapidamente o teor de óleo, sendo adequado para análises preliminares no local.
• Espectroscopia de infravermelho: Utiliza‑se a capacidade de absorção de determinadas radiações infravermelhas por substâncias oleosas para realizar análises quantitativas, com elevada precisão, sendo frequentemente empregada em laboratórios ou em monitoramento online de alta precisão.
• Detector de névoa de óleo: Especialmente destinado à medição da concentração de névoa de óleo e de óleo gasoso no ar comprimido, sendo capaz de refletir em tempo real as variações do teor de óleo no sistema.

Grau de qualidade do teor de óleo no ar comprimido

Elaborado pela Organização Internacional de NormalizaçãoISO 8573-1A norma constitui a base essencial para a avaliação da qualidade do ar comprimido. Ela classifica os contaminantes presentes no ar comprimido segundo três parâmetros — partículas sólidas, umidade e teor total de óleo — e estabelece diversas categorias de qualidade.

Em relação ao teor total de óleo (incluindo névoa de óleo, óleo líquido e óleo gasoso), os requisitos de classificação mais comuns são os seguintes:

• Class 1: Teor de óleo ≤ 0,01 mg/ m³, aplicável a setores de alta exigência quanto à qualidade da fonte de ar, como o farmacêutico, o de alimentos e bebidas e o de eletrônica de precisão.
• Class 2: Teor de óleo ≤ 0,1 mg/ m³, aplicável aos setores de processamento de alimentos, pintura e indústria química fina em geral.
• Class 3: Teor de óleo ≤ 1,0 mg/ m³, adequado para ferramentas pneumáticas convencionais, limpeza industrial geral e outras aplicações.
• Class 4: Teor de óleo ≤ 5,0 mg/ m³, adequado a ambientes de usinagem grosseira em que a exigência de teor de óleo não é elevada.

Métodos de controle de filtragem e secagem

Para atender a diferentes requisitos de nível de qualidade, é necessário estabelecer um sistema completo de pós-tratamento e controle de filtragem. Os métodos de controle mais comuns incluem:

• Filtragem de precisão em múltiplos estágios: Configure, na parte posterior do compressor de ar, um pré-filtro, um filtro de micro‑neblina e um filtro de ultra‑precisão. Por meio de uma filtragem em etapas, elimine as gotículas de óleo líquido e a névoa de óleo presentes no ar.
• Adsorção por carvão ativado: No caso do óleo em estado gasoso, os filtros de coalescência convencionais não conseguem removê‑lo de forma eficaz. Nesses casos, é necessário recorrer a um filtro de carvão ativado, que, graças à sua estrutura porosa, adsorve as moléculas de óleo gasoso, reduzindo assim o teor de óleo a níveis extremamente baixos.
• Secagem por refrigeração e secagem por adsorçãoA umidade pode afetar a eficiência de remoção de óleo do filtro. Ao reduzir o ponto de orvalho do ar por meio de um secador refrigerado ou ao realizar uma desidratação profunda com um secador dessecante, é possível manter o ar seco e melhorar a eficácia global do sistema de filtragem.
• Substituição do compressor de ar sem óleoEm setores com exigências extremamente rigorosas quanto à qualidade do ar, é possível adotar diretamente compressores de ar isentos de óleo, eliminando a contaminação por lubrificantes na fonte.

Recomendações de manutenção e gestão diárias

A medição e o controle do teor de óleo no ar comprimido não são soluções definitivas. Os elementos filtrantes dos filtros, à medida que o tempo de uso aumenta, vão se saturando, o que provoca um aumento da queda de pressão e uma redução na eficiência de remoção do óleo. As empresas devem estabelecer um regime de substituição periódica dos elementos filtrantes e instalar analisadores de teor de óleo em linha nos pontos de consumo críticos, a fim de monitorar em tempo real a qualidade da fonte de ar. Somente por meio de medições científicas, de um adequado dimensionamento das classes de filtração e de uma manutenção rigorosa dos sistemas de filtragem é possível garantir a operação segura, estável e eficiente dos sistemas de ar comprimido.