Principais tipos de contaminação do ar comprimido
O ar ambiente está naturalmente contaminado, tal como o ar comprimido que alimenta indústrias inteiras. Ameaças invisíveis como humidade, partículas e óleo estão sempre presentes. Outros, como resíduos de lubrificante ou partículas de corrosão, são introduzidos durante a compressão e distribuição. Cada um deles pode afetar seriamente as suas ferramentas, tubagens, produtos e processos.
Vamos olhar mais de perto para estes adversários ocultos para que possamos proteger melhor os nossos sistemas de ar comprimido.
Tipos de contaminantes no ar comprimido
Muitas vezes pensamos no ar como invisível, rodeando-nos silenciosamente em todo o momento. E, normalmente, é verdade, não vemos. Mas há momentos em que o ar se torna visívele esses momentos revelam algo importante.
Pense em nevoeiro, fumaça ou fumo. O que realmente estamos a ver são partículas minúsculas ou humidade suspensas no ar. E estes são mais do que apenas fenómenos visuais, são sinais dos mesmos contaminantes que podem representar desafios graves no interior de um sistema de ar comprimido.
A humidade, as partículas de pó, o óleo e os micro-organismos são as ameaças mais comuns às tubagens de ar comprimido. Se não forem geridas corretamente, podem comprometer o desempenho, a eficiência e a fiabilidade. É por isso que compreender o que está no ar não é apenas útil, mas essencial.
Água
O primeiro contaminante que podemos enfrentar é a humidade contida no nosso ar ambiente. Entra no sistema de tubagens de ar comprimido através da entrada sob a forma de vapor de água. Este vapor de água é o contaminante mais proeminente no ar comprimido em termos de volume total e forma a maior parte da contaminação líquida que pode ser encontrada no sistema de ar.
O teor de água é medido em termos do ponto de orvalho. É a temperatura à qual o ar comprimido ainda consegue lidar com o seu teor de vapor de água antes de a humidade formar condensado.
Se a humidade não for removida, pode reduzir a vida útil do equipamento pneumático devido à corrosão. Além disso, pode levar ao crescimento bacteriano, o que pode afetar adversamente a qualidade dos produtos finais. Isto é especialmente problemático em aplicações nos setores alimentar e de bebidas e farmacêutico.
Um compressor que funciona a 7 bar(e) comprime o ar para 8 vezes o seu volume. Isto também reduz a capacidade do ar de reter vapor de água em um fator de 8. A quantidade de água libertada é considerável. Por exemplo, um compressor de ar de 100 kW que aspire ar a 20 °C e 60% de humidade relativa irá fornecer aproximadamente 85 litros de água durante um turno de 8 horas. Consequentemente, a quantidade de água que será separada depende da área de aplicação do ar comprimido. Isto, por sua vez, determina que combinação de refrigeradores e secadores é adequada.
Óleo
A quantidade de óleo no ar comprimido depende de vários fatores, incluindo o tipo de máquina, o design, a idade e o estado.
Existem dois tipos principais de design do compressor a este respeito:
Nos compressores lubrificados, o óleo está envolvido no processo de compressão e também está incluído no ar comprimido (total ou parcialmente). No entanto, nos compressores de pistão e parafuso modernos e lubrificados, a quantidade de óleo é muito limitada.
Neste caso, é conhecido como contaminante de compressão.
Por exemplo, num compressor de parafuso injetado a óleo, o teor de óleo no ar é inferior a 3 mg/m3 a 20 °C. O teor de óleo pode ser reduzido ainda mais utilizando filtros multi-estágio. Se esta solução for escolhida, é importante considerar as limitações de qualidade, os riscos e os custos energéticos envolvidos.
Partículas
Tudo começa com o ar ambiente que tem de ser comprimido. Num ambiente industrial típico, pode conter mais de 140 milhões de partículas de sujidade por metro cúbico. Quando é comprimido, estes contaminantes são concentrados em linha com o aumento da pressão do ar.
Isto significa que o ar comprimido pode conter muitas vezes mais partículas de sujidade. Infelizmente, a maioria delas é tão pequena (menos de dois mícrons) que um filtro de entrada apenas remove 20% delas.
Existem os chamados "contaminantes do sistema de distribuição". Estes podem incluir partículas de ferrugem dos tubos de distribuição que entram no fluxo de ar comprimido.
micro-organismo
Mais de 80% das partículas que contaminam o ar comprimido são inferiores a 2 µm. Estas partículas minúsculas passam facilmente pelo filtro de entrada do compressor, espalhando-se pela tubagem, onde se misturam com humidade, resíduos de óleo e depósitos na tubagem. Isto cria condições ideais para o crescimento de microrganismos.
Estes organismos, incluindo bactérias, vírus e bacteriófagos, podem ser invisíveis, mas são uma ameaça real. As bactérias variam entre 0,2 e 4 µm, enquanto os vírus podem ser tão pequenos como 0,04 µm. Qualquer coisa inferior a 1 µm pode passar através de filtros de entrada padrão. Enquanto organismos vivos, multiplicam-se rapidamente nas condições certas. Uma humidade elevada, especialmente em sistemas sem ar de secagem, acelera o seu crescimento.
Colocar um filtro de alta eficiência imediatamente após o compressor ajuda, mas a filtragem por si só não é suficiente. Os microrganismos e os aerossóis ainda podem penetrar ou regenerar-se de ambos os lados de um filtro.
A defesa mais eficaz inclui dois passos:
Ar de secagem para manter a humidade relativa abaixo de 40%.
Instalação de um filtro estéril que permita uma esterilização regular a vapor ou uma limpeza fácil.
Esta abordagem protege o seu equipamento, produtos e processos, garantindo ar comprimido limpo e fiável em todas as etapas do processo.
Os efeitos do óleo, partículas e humidade no sistema de ar comprimido
Os contaminantes podem prejudicar a sua produção de três formas principais. Eles podem:
- reduzir o desempenho do seu sistema de ar comprimido
- afetam o seu equipamento pneumático
- comprometer a integridade e a qualidade dos seus produtos finais
Cada contaminante é uma ameaça por si só, mas em conjunto podem criar problemas ainda maiores.
Quando o óleo e a humidade estão presentes no ar comprimido, proporcionam o ambiente ideal para o crescimento de microrganismos como bactérias, vírus e bacteriófagos.
Este é um desafio sério. Um metro cúbico de ar ambiente pode conter mais de 140 milhões de partículas, muitas mais pequenas do que 1 µm. Os microrganismos, que variam entre 0,04 µm e 4 µm, são suficientemente pequenos para passar através de um filtro de entrada padrão sem serem detetados.
Como são organismos vivos, multiplicam-se quando as condições são adequadas, especialmente em ar comprimido não seco com elevada humidade. Isto é particularmente crítico em indústrias como a alimentar e de bebidas, médica ou farmacêutica, onde a contaminação pode levar a consequências graves.
Proteger os seus processos e sistemas de ar comprimido
Felizmente, há boas notícias: com o tratamento certo, como filtros e secadores,o seu sistema de ar comprimido pode ser protegido contra todos estes contaminantes.
Se quiser saber como, o primeiro passo é determinar a qualidade do ar necessária para a sua aplicação, por exemplo, se tem de cumprir uma determinada classe ISO.
Este guia abrange tudo o que precisa de saber sobre o tratamento do ar, desde tipos de contaminantes até requisitos de qualidade do ar.
Tem dúvidas ou precisa de ajuda? Os nossos especialistas estão aqui para ajudar. Basta clicar no botão abaixo para nos contactar. ↓
Artigos relacionados
27 Setembro, 2022
É necessário tomar várias decisões ao instalar um sistema de ar comprimido para que este proporcione a qualidade de ar correta. Vejamos como remover contaminantes prejudiciais, como vapor de água e óleo, do ar de saída.
15 Novembro, 2022
Com um filtro de linha, pode remover substâncias indesejadas e nocivas do ar. Saiba mais aqui.
18 Outubro, 2022
É necessário tomar várias decisões ao instalar um sistema de ar comprimido para que este se adapte às diferentes necessidades e proporcione a qualidade de ar pretendida.