Os maquinários utilizados na área industrial das destilarias de álcool e usinas de açúcar demandam extrema confiabilidade e disponibilidade durante o período da safra visto que avarias não programadas nesses equipamentos podem provocar enormes prejuízos. O período de processamento da safra de cana-de-açúcar está sujeito a padrões climáticos e, se excedido, pode não ser o suficiente para cumprir a processamento da cana-de-açúcar a ser colhida e as metas de produção de etanol (hidratado ou anidro) e açúcar. A lubrificação adequada é de extrema importância para uma operação confiável dessas plantas industriais.

Principais Equipamentos de Destilarias de Álcool

Turbinas A Vapor, Turbo-Geradores E Turbo-Redutores De Velocidade

A geração de potência e torque em destilarias de álcool e usinas de açúcar é realizada por turbinas acionadas por vapor. A energia elétrica consumida na planta e comercializada se houver excedente é gerada por turbogeradores movidos a vapor. Em muitas plantas os ternos de moenda, desfibradores e picadores são acionados, ainda, por turbinas movidas a vapor.

Em passado não muito distante, utilizava-se na lubrificação dos mancais de deslizamento das turbinas a vapor óleos hidráulicos com nível de desempenho

DIN 51524–2 (Pressure Fluids – Hydraulic Oils – Part 2: HLP Hydraulic Oils, Minimum Requirements) por serem de fácil disponibilidade e baixo custo.                                            

Ocorre, porém, que fluidos hidráulicos que contenham em sua formulação agente antidesgaste à base de dialquilditiofosfato de zinco (ZDDP) podem atacar quimicamente as superfícies metálicas de mancais de deslizamento revestidos com metal branco (Babbit).

O dialquilditiofosfato de zinco (ZDDP) pode sofrer hidrólise e formar sulfeto de hidrogênio ou ácido sulfúrico, diminuindo a resistência à corrosão do fluido lubrificante.

Em face do exposto, passou a se utilizar óleos lubrificantes customizados para uso em turbinas a vapor com níveis de desempenho, por exemplo:

• DIN 51515-1 (Lubricants and Governor Fluids for Turbines – Minimum Requirements – Part 1: Turbine Oils L-TD for Normal Service).
• DIN 51515-2 (Lubricants And Governor Fluids For Turbines – Minimum Requirements – Part 2: Turbine Oils L-TG For High Temperature Service).
• DIN 51524-1 (Pressure fluids – Hydraulic oils – Part 1: HL Hydraulic Oils, Minimum Requirements).

 O Grau de Viscosidade usualmente, recomendado para estes lubrificantes é o ISO VG 68.

Engrenagens Bi-Helicoidais E De Dentes Retos (Volandeiras)

Em muitas destilarias de álcool, o acionamento dos ternos de moenda ainda é realizado por trem de engrenagens bi helicoidais (espinhas de peixe) e de dentes retos, popularmente denominadas “volandeiras”.

A prática, até passado recente, era utilizar óleos lubrificantes de base asfáltica com Viscosidades Cinemáticas em torno de 2200 cSt ou 3200 cSt a 40 ºC para as engrenagens bi helicoidais e em torno de 4600 cSt a 40 ºC para as engrenagens de dentes retos

Estes produtos apresentam baixíssimo Índice de Viscosidade (IV) e a lubrificação fica bastante comprometida, reduzindo a vida em serviço dessas engrenagens e gerando reparos frequentes e precoces.

Atualmente, a lubrificação das volandeiras passou a ser realizada com óleos lubrificantes sintéticos (polialfaolefina – PAO) ou semissintéticos (poliisobutileno – PIB), com elevados Índice de Viscosidade (IV), ótima adesividade e elevados resultados nos ensaios para avaliação da capacidade EP (Extrema Pressão).

 Esses lubrificantes, a despeito do custo mais elevado, têm sido preferidos pelos setores técnicos de manutenção visto propiciarem maior confiabilidade e disponibilidade no período de safra, estenderem a vida útil destas engrenagens e serem mais amigáveis ao meio-ambiente.

Outra tendência que se tem observado na lubrificação destes equipamentos é o uso de óleos lubrificantes de maior Viscosidade Cinemática em face dos aumentos de esforços nessas engrenagens provocados pela repotencialização dos ternos de moenda em busca de maior produtividade. Está se tornando bastante usual o uso de óleos lubrificantes sintéticos (polialfaolefina – PAO) ou semissintéticos (poliisobutileno – PIB) com Viscosidades Cinemáticas de 8000 cSt – 12000 cSt a 40 ºC para as engrenagens bi helicoidais (maiores velocidades periféricas) e 12000 cSt – 17000 cSt a 40 ºC para as engrenagens de dentes retos (menores velocidades periféricas) quando os envelopes são separados.

Na lubrificação de redutores de velocidade DZ modelos R2SF2340 ou R2SF2500 acionadores de ternos de moenda, por exemplo, tem-se obtido bons resultados utilizando-se óleos lubrificantes sintéticos (polialfaolefina – PAO) ou semissintéticos (poliisobutileno – PIB) com Viscosidade Cinemática de ~ 4000 cSt a 40 ºC.

AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE EP DE ÓLEOS LUBRIFICANTES

ENSAIO	DESCRIÇÃO
DIN ISO 14635-1 / ASTM D 5182 / DIN 51354-1	Gears — FZG test procedures – Part 1: FZG test method A/8,3/90 for relative scuffing loadcarrying capacity of oils
ASTM D2782	Standard Test Method for Measurement of Extreme-Pressure Properties of Lubricating Fluids (Timken Method)
ASTM D4172	Standard Test Method for Wear Preventive Characteristics of Lubricating Fluid (Four-Ball Method)
ASTM D2783	Standard Test Method for Measurement of Extreme-Pressure Properties of Lubricating Fluids (Four-Ball Method)

Redutores De Velocidade Planetários (Epicicloidais) Ou De Eixos Paralelos Utilizados Em Acionamento De Ternos De Moendas

 O acionamento de ternos de moenda por volandeiras vem sendo gradualmente substituído por redutores de velocidades planetários (epicicloidais) ou de eixos paralelos devido a:

• economia de energia,
• maior confiabilidade e disponibilidade de operação,
•  economia em custos de manutenção,
• redução na ocupação de espaço físico e
• elevação de torque otimizando a extração de caldo nas moendas.

Os óleos lubrificantes utilizados nestes redutores de velocidade, geralmente, requerem as seguintes propriedades:

PROPRIEDADE	DESCRIÇÃO
Base	Mineral ou sintético à base de polialfaolefina (PAO
Grau de Viscosidade	ISO VG 460
Nível Desempenho	DIN 51517-3 (Lubricants – Lubricating oils – Part 3: Lubricating oils CLP, Minimum requirements ).
FZG test procedures (ISO 14635)	Acima de 12
Timken Method (ASTM D2782)	Acima de 60 lb
Four-Ball Method (ASTM D2783)	Acima de 250 kgf
Micropitting Test FVA 54/7 Load Stage (estágio de carga)	Maior ou igual a 10

Conclusão

Melhor desempenho tem sido exigido dos equipamentos da área industrial de destilarias de álcool e usinas de açúcar levando a condições de serviço mais severas e havendo, como consequência, mais tendência ao desgaste dos componentes móveis dos maquinários, o que demanda o desenvolvimento de lubrificantes com níveis de desempenho cada vez mais elevados e customizados.