composição, a caracterização de um óleo mineral para utilização como isolante não é feita pela composição da mistura do mesmo, mas por uma série de parâmetros físico-químicos que são afetados por sua composição e que apresentam reflexos em sua utilização. Desta forma, o estabelecimento de limites para estes parâmetros tem como objetivo alcançar uma uniformidade de comportamento como isolante e referências de qualidade para utilização nos equipamentos. (MILASCH, 1984).
Os valores limites, as características físico-químicas, assim como procedimentos e metodologias para sua medição são padronizados pelas entidades: ABNT, ASTM,
49 IBP, IEC, INMETRO, devendo-se sempre observar as publicações mais recentes. Entre esta série de órgãos oficiais normativos notam-se diferenças entre si, não somente na variável monitorada, mas principalmente nos limites estabelecidos. Muitas características do óleo são utilizadas, não somente como parâmetro de projeto de isolamentos, mas também para acompanhamento do óleo em função de sua manutenção preventiva e na manutenção preditiva dos equipamentos. As propriedades do óleo isolante, citadas abaixo, são baseadas, principalmente, nas normas da ABNT (MILASCH, 1984).
a) Propriedades Físicas
Viscosidade: deve ser baixa para que o óleo isolante possa circular com facilidade nas serpentinas e, assim, dissipar adequadamente o calor oriundo do funcionamento do equipamento. Os fabricantes recomendam que os testes sejam feitos em no mínimo duas temperaturas diferentes;
Ponto de Fulgor: para uma maior segurança dos equipamentos, com relação à possibilidade de incêndios, deve-se assegurar um ponto de fulgor mínimo indicado para minimizar a ocorrência de acidentes dessa natureza;
Ponto de Anilina: indica o poder de solvência do óleo por matérias com as quais entrará em contato. Um baixo ponto de anilina indica maior solvência do produto, o que não é desejável;
Tensão Interfacial: na superfície de separação entre o óleo e a água forma-se uma força de atração entre as moléculas dos dois líquidos
50 que é denominada tensão interfacial. Ela é uma medida indireta que indica a existência de substâncias polares (álcoois, aldeídos, ácidos e cetonas) dissolvidas no óleo. Estas substâncias prejudicam as propriedades dielétricas do óleo, além de contribuírem para a sua degradação, pois interagem fortemente com a água, que é polar, diminuindo sua tensão interfacial. Um alto valor torna-se interessante, pois um valor baixo em um óleo novo pode indicar má qualidade ou contaminação advinda de manuseio, transporte ou armazenamento indevido;
Cor: o óleo isolante novo costuma ser claro, quase incolor. O escurecimento em serviço indica sua deterioração. O óleo regenerado, normalmente possui uma cor amarelada;
Ponto de Fluidez: indica a temperatura abaixo da qual o óleo deixa de escoar. Esta característica deve ser compatível com a temperatura mínima em que o óleo vai ser utilizado. O ensaio também ajuda na identificação do tipo de óleo: parafínico ou naftênico;
Temperatura do Óleo: é um dos fatores que aceleram a oxidação do óleo. É também um fator de correção do teor de água, pois quando o óleo está mais aquecido, a umidade migra do papel para o óleo. Quando a temperatura é reduzida há a migração da umidade para o papel;
Densidade: é a expressão da quantidade de massa (g) que ocupa 1 (um) litro da referida substância. Ela influi na capacidade de transmissão de calor do óleo. Nos óleos isolantes encontra-se entre
51 0,850 e 0,900, estando mais próxima de um dos dois valores segundo sua predominante composição de hidrocarbonetos (parafínicos ou naftênicos).
b) Propriedades Químicas
Estabilidade à oxidação (índice de neutralização): durante a utilização do óleo no equipamento ou estocagem, este passa por oxidação e, em consequência, há a formação de ácidos, que, dada certa concentração tornam-se bastante indesejáveis, pois reagem com materiais do próprio equipamento (principalmente o papel, diminuindo a sua vida útil). A estabilidade do fluido isolante é importante para o bom desempenho do óleo e sua durabilidade. A oxidação se manifesta através da formação de borra e da acidez do óleo. Estes efeitos indesejáveis podem ser atenuados através da utilização de aditivos antioxidantes, como o uso de hidróxido de potássio (KOH), utilizado para neutralizar os constituintes do óleo;
Acidez: a presença de compostos ácidos no óleo isolante deve ser a mínima possível para evitar a passagem de corrente elétrica, reduzir a corrosão e aumentar a vida de todo os componentes do sistema. O ensaio, para sua determinação, passa pela reação com hidróxido de potássio em meio alcoólico;
Água: a sua presença no óleo isolante deve ser tão baixa quanto possível a fim de evitar a passagem de corrente elétrica, reduzir a corrosão e aumentar a vida de todo os componentes do sistema. A quantidade de água presente no óleo isolante é expressa em partes
52 por milhão (ppm) e descreve a quantidade de litros de água para cada 1 milhão de litros de óleo;
Compostos de enxofre (sulfatos): a sua presença é indesejada para evitar que o óleo cause corrosão ao cobre e à prata existente nos equipamentos;
Tendência à evolução de gases: esta característica mede a tendência de um óleo desprender ou absorver gases (normalmente o hidrogênio), sob determinadas condições. Um valor positivo indica desprendimento de gases, enquanto que, um valor negativo significa absorção de gases, importante para a operação segura do equipamento;
c) Propriedades Elétricas
Rigidez dielétrica: determina a capacidade de um líquido isolante em resistir ao impacto elétrico sem falhar. É a capacidade do óleo de resistir à passagem da corrente elétrica, quando submetido a uma diferença de potencial (D. D. P.) medida em kilovolts (Kv) a qual é aumentada a uma razão constante. A rigidez mede indiretamente as impurezas contidas no óleo: umidade, partículas sólidas, água, fibras celulósicas, poeira, metais e gases dissolvidos, as quais prejudicam a capacidade isolante do óleo. Neste caso é preciso tratar o óleo com aquecimento e filtragem. Quanto mais puro estiver o óleo, maior a rigidez dielétrica.
Fator de potência (perdas dielétricas): é uma indicação das perdas dielétricas quando se submete o óleo a um campo elétrico de corrente
53 alternada. O óleo será considerado de melhor qualidade, quanto menores forem estas perdas. A condução de corrente nos óleos pode ser causada por elétrons livres resultantes da ação do campo eletromagnético sobre as moléculas ou por partículas carregadas. O fator de potência mede a contaminação do óleo por água e contaminantes sólidos ou solúveis. Segundo Milasch (1984), o fator de potência do óleo aumenta com a temperatura e com a quantidade de substâncias polares provenientes da deterioração do óleo.
4.4. Manutenção Preditiva dos Equipamentos Portadores de Óleo Mineral Isolante