Um novo padrão para filtragem de fluidos hidráulicos pode estar no horizonte imediato e, embora demore anos, já está bastante atrasado.
Qualquer pessoa que utilize equipamentos hidráulicos no campo sabe que as condições do mundo real e as condições da bancada de testes são mundos à parte. O mundo real tem sujeira. O mundo real tem estresse. Variáveis. As condições reais mais difíceis – se não impossíveis – de controlar, enquanto que as situações de teste são feitas para serem controladas.
Os sistemas hidráulicos são testados em condições reais antes de serem colocados no mercado. O mesmo vale para a filtragem de fluidos que protege os sistemas hidráulicos (e de lubrificação). É por isso que o padrão de teste de filtragem deve refletir essas condições o mais próximo possível. Os padrões de teste atuais simplesmente não estão à altura. Por sorte, o setor e a Organização Internacional de Normas (ISO) perceberam isso. Com a provável aprovação da ISO/NWIP 23369 (para substituir a ISO 16889) neste outono, a filtragem de múltipla passagem de fluido hidráulico e lubrificante será finalmente incorporada a uma norma que aplica condições de fluxo cíclico mais semelhantes às observadas pelos equipamentos hidráulicos nas aplicações reais.
A filtragem eficiente é vital para qualquer sistema
A operação eficiente dos sistemas hidráulicos requer uma manutenção cuidadosa, incluindo uma filtragem completa e eficiente. Entretanto, a norma atual para testes hidráulicos e de lubrificação, ISO 16889, não leva em conta o desempenho do filtro no mundo real.
Por ser utilizado em operações no campo, um filtro de fluido hidráulico não é tipicamente submetido ao fluxo estável utilizado nos atuais testes da ISO 16889, mas a diferentes graus de fluxo cíclico. Quando submetido a testes mais rigorosos e condições variáveis de fluxo cíclico como as que a ISO/NWIP 23369 proposta exigiria, ficou provado que a eficiência e a capacidade de um elemento são desafiadas em maior grau.
Uldis Kreslins, Gerente de Produto de Hidráulica da Donaldson Company
A criação de uma nova norma não tem objetivo de anular a norma atual. É uma questão de tempo e de mudança da tecnologia. O setor simplesmente tem mais capacidade de aplicar testes para produtos de filtragem do que há dez anos. A ISO/NWIP 23369 está em movimento desde pelo menos 2011, e a tecnologia finalmente se apoderou dela para que o setor possa implementá-la.
A ISO 16889, a atual norma do setor para filtros hidráulicos e de lubrificação, cumpre, de fato, seu propósito: detalhar o projeto e a construção de bancadas de teste, aplicações de contaminantes e procedimentos utilizados durante os testes de produtos de filtragem. É um teste simples que pode ser facilmente repetido para fornecer resultados precisos, usando taxa de fluxo constante e pó de teste “intermediário” continuamente injetado no reservatório do filtro. Mas, de todos os testes possíveis para a eficácia do filtro hidráulico, é o que mais se distancia da aplicação no mundo real e não oferece uma visão precisa de como a flutuação da taxa de fluxo pode alterar o desempenho do filtro.
Teste de múltipla passagem da ISO16889
“O principal problema da norma atual é que estamos projetando equipamentos para filtros que podem conter uma certa quantidade de contaminantes”, diz Kreslins. “Mas, na realidade, esses filtros podem conter muito menos contaminantes do que mostraram os testes de laboratório, porque a variação nas taxas de fluxo no uso real de campo implica que o contaminante capturado pelo filtro pode ser liberado devido a qualquer número de fatores. As pregas reais do elemento filtrante, o material de suporte ou qualquer outra estrutura ou suporte do filtro podem ter um desempenho abaixo do esperado.”
“A nova norma, teoricamente, tornará as especificações do filtro mais precisas; e, por sua vez, o equipamento funcionará de forma mais eficiente.”
A ISO/NWIP 23369 na prática
O comitê da ISO integra membros da maioria dos principais fabricantes de filtros de óleo e lubrificantes, incluindo a Donaldson, uma das principais razões pelas quais a necessidade de testes adicionais é reconhecida. Nenhum fabricante quer ser acusado de fabricar filtros que parecem menos eficientes do que os anunciados, que é o que acontece com os filtros atualmente aprovados sob estresse.
A ISO desenvolveu este procedimento de teste de múltipla passagem de fluxo cíclico para filtros hidráulicos a fim de complementar o teste básico de fluxo estável da ISO 16889 para elementos filtrantes, cujo uso é esperado em ambientes com fluxo cíclico. Usando uma pesquisa do setor e um procedimento de teste de laboratório round-robin, as diretrizes da 16889 recomendam um ciclo de taxa de fluxo mais rigoroso (0,1 Hz), embora também observe que, se taxas de ciclo muito mais altas forem esperadas em serviço real, “o teste deve ser conduzido em frequência que produza resultados mais significativos.” Entretanto, somente os valores resultantes de testes de 0,1 Hz serão reconhecidos.
Os testes de múltipla passagem que utilizam taxa de fluxo cíclico exigem que os operadores escolham uma razão cíclica de mudança de corrente, normalmente entre dois para um ou quatro para um. Essas razões permanecerão consistentes durante todo o teste e oferecerão uma abordagem de uma etapa para resultados de desempenho de filtros “do mundo real”, mostrando a descamação ou o desprendimento de partículas dos filtros que estão sendo testados durante as mudanças atuais no fluido de teste. A nova norma sugere que as taxas de fluxo (medidas em litros por minuto) mudam a cada cinco segundos a uma razão de quatro para um.
De forma igualmente importante, o teste requer a comparação entre pó fino (menor que 1 mícron) e pó médio (maior que 5 mícrons) exigida pela ISO 16889. As mudanças de cinco segundos e as taxas variáveis mostram que é possível que o dobro dos dados pode ser registrado, embora os dados calculados sejam na média, em vez do valor exato.
Então, o que uma nova norma significa para você?
“Todos que utilizam a filtragem dependem dessa filtragem para proteger seus equipamentos caros”, diz Kreslins. “E eles precisam ser capazes de confiar inquestionavelmente nessa filtragem para minimizar o tempo de inatividade e os custos inesperados. Nossas normas internacionais estão em vigor para garantir um certo nível de qualidade e desempenho. Por isso, nossas normas precisam ser constantemente avaliadas para se manterem alinhadas com a tecnologia atual e o uso do equipamento.”
Para os usuários finais e fabricantes de equipamentos, o principal benefício dessa nova norma – além do benefício óbvio de uma filtragem mais eficiente e confiável – é a minimização das surpresas. Seja para o projeto do equipamento ou a aplicação real, a compra de um filtro é acompanhada de uma certa confiança proveniente da certificação no rótulo. Um filtro precisa ser confiável na captura e retenção de contaminantes. Se não for capaz de capturar contaminantes de um tamanho específico com uma eficiência específica, não se pode confiar nele. Mas a capacidade de retenção é tão, se não mais, importante. Se o filtro é um fluido de limpeza eficaz mas não tem onde deixar os contaminantes, ironicamente, pode acabar se tornando uma fonte prejudicial de contaminação em um sistema hidráulico.
O que nos leva de volta ao fluxo cíclico. Nos testes de laboratório atuais, a taxa de fluxo é constante, não levando em conta que o equipamento em funcionamento pode enviar fluido através de um filtro a taxas variáveis. Se não estiver equipado para lidar com essas taxas variáveis, o filtro se torna menos eficiente e sua capacidade pode ser reduzida. Se um usuário espera uma capacidade de contaminação de 100 gramas (por exemplo), o filtro deve fornecer essa capacidade.
“O resumo da história é que existem filtros atualmente no mercado que atendem à norma atual de todas as maneiras possíveis”, afirma Kreslins. “A norma simplesmente não é boa o suficiente, então falhas inesperadas estão acontecendo. Muitas vezes não é culpa do filtro; ele está apenas sendo mantido a uma norma que o faz parecer mais eficiente do que é.”
Se for aprovada, a ISO/NWIP 23369 irá muito longe para assegurar aos usuários que eles receberão um nível de desempenho que esperam de seus filtros hidráulicos e de óleo, mantendo-se todas as demais exigências.
