Revista lubes em foco edicao 47 baixa by Lubes em Foco

Fev 15/Mar 15 Ano VIII • nº 47 Publicação Bimestral

EM FOCO

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A revista do negócio de lubrificantes

Monitoramento por ultrassom

A utilização de tecnologia específica para monitorar as codições dos mancais de rolamento lubrificados a graxa.

O futuro dos fluidos de Metalworking Sociedade técnica americana mostra o impacto das novas leis ambientais nos aditivos para fluidos de usinagem.

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Editorial Um veículo de mídia especializado tem a função principal de disseminar o conhecimento específico e ampliar a rede de informações, procurando sempre colaborar com o desenvolvimento do mercado a que está relacionado. O nosso caso não é diferente. O mercado brasileiro de lubrificantes precisa ser abastecido com informações tecnológicas e mercadológicas, que possam dar sustentação aos produtores, fornecedores, legisladores e consumidores, em suas escolhas e decisões. O momento atual é de muita atenção, pois dificuldades econômicas e restrições ambientais exigem escolhas eficazes e o uso de tecnologias modernas e eficientes, por isso reunimos nessa edição, temas de alta importância para toda a cadeia produtiva. Regulamentos como o GHS e o REACh2 chegam com força ao universo global dos produtos químicos, afetando formuladores e fabricantes de aditivos, e a preocupação com trabalhadores e consumidores traduzem a importância da educação toxicológica. Tecnologias com o ultrassom podem melhorar de forma contundente a eficiência da lubrificação de mancais de rolamento, e a nanotecnologia aparece como reveladora do mecanismo de ação de aditivos especiais. O mercado brasileiro de lubrificantes continua na disputa pela quinta colocação no âmbito mundial, e, a despeito de possíveis dificuldades econômicas, possui um potencial de desenvolvimento bastante elevado, aguardando a melhor oportunidade para continuar sua caminhada positiva. A informação deve estar disponível e atualizada, para ser utilizada quando necessário, e fazer parte das estratégias futuras das empresas. Assim, temos assistido a evolução das discussões da comissão de lubrificantes do IBP, e os debates e apresentações dos eventos do setor, como um movimento importante na preparação para um futuro sólido e promissor desse mercado. A LUBES EM FOCO tem procurado desempenhar o seu papel nesse cenário, sempre em busca da consolidação de seu lema, que é ouvir o mercado e a ciência especializada e retornar com informações relevantes. Esta edição continua essa proposta, e esperamos que nossos leitores a aproveitem o seu conteúdo, e façam boas escolhas.

Os Editores

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Publicado por: AGÊNCIA VIRTUAL LTDA. Rua da Glória 366 - sala 1101 CEP 20241-180 - Rio de Janeiro - RJ - Brasil Tel.: (5521) 2224-0625 e-mail: comercial@lubes.com.br Conselho Editorial Antonio Carlos Moésia de Carvalho Ernani Filgueiras de Carvalho Gustavo Eduardo Zamboni Pedro Nelson Abicalil Belmiro Diretor Comercial Antonio Carlos Moésia de Carvalho Jornalista Responsável Angela Maria A. Belmiro - reg. 19.544-90-69

Editor Chefe Pedro Nelson A. Belmiro Diretor de Arte Gustavo Eduardo Zamboni Capa Gustavo Eduardo Zamboni

Impressão Grafitto Gráfica e Editora Ltda. Publicidade e Assinaturas Antonio Carlos Moésia de Carvalho (5521) 2224-0625 R 22 assinaturas@lubes.com.br

Redação Tatiana Fontenelle

Tiragem

Layout e Editoração Antônio Luiz Souza Machado da Cunha

4.000 exemplares E-mail dos leitores e site leitores@lubes.com.br

Revisão Angela Belmiro

TODA A FORÇA DO LUBRIFICANTE BRASILEIRO. A ULTRAX É UMA DAS MAIORES FABRICANTES BRASILEIRAS DE LUBRIFICANTES. Capaz de gerar milhões de litros por mês de diversos tipos de óleos e graxas em embalagens variadas, sua fábrica de 10 mil m² é composta por uma linha de envase automatizada e um laboratório moderno para garantir a superioridade e confiabilidade dos produtos. Com uma área de estoque de 20 mil m² e sistema logístico personalizado (WPF), a Ultrax produz e distribui marcas como Lubrioil, Lynix, Extron, Blue Weather, Clima e Gulf, um dos lubrificantes de alta performance mais vendidos em todo o mundo.

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Sumário 6

Entrevista com o Sindilub

Lubrificação a graxa com técnica de ultrassom

Laercio Kalauskas mostra a posição do Sindicato dos Revendedores Atacadistas no novo cenário brasileiro.

Como a utilização de tecnologia de ultrassom pode auxiliar no monitoramento de mancais de rolamento.

Nanotecnologia no atrito e na lubrificação

Afabetização em toxicologia

Qual o futuro dos fluidos para Metalworking?

Mercado em Foco

Programação de Eventos

Estudos da Universidade da Pensilvania e ExxonMobil mostram como os aditivos antidesgaste funcionam.

Conceituação importante sobre a ciência que estuda os efeitos nocivos das substâncias nos seres vivos.

Novas leis ambientais como o GHS e o REACh2 terão impacto profundo na disponibilidade de alguns aditivos.

Pesquisa da Editora Onze apresenta os números do mercado brasileiro de lubrificantes e sua evolução no ano.

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SINDILUB

Desafios e perspectivas do comércio atacadista de lubrificantes Por: Tatiana Fontenelle

Após 20 anos de existência como entidade profissional, o Sindicato Interestadual do Comércio de Lubrificantes – Sindilub representa as empresas da atividade da revenda atacadista de lubrificantes. Com a missão de promover o desenvolvimento da categoria, o Sindicato foca em um mercado equilibrado, competitivo, ético e leal, tendo como compromisso o respeito ao consumidor e a preservação do meio ambiente. A representação territorial do Sindicato abrange diversos estados como São Paulo, Rio de Janeiro, Paraná e Santa Catarina. E através do trabalho associativo de novas filiadas que o Sindilub vem realizando, tornaram-se associadas também empresas do Rio Grande do Norte, Espírito Santo, Minas Gerais, Pará, Pernambuco, Alagoas, Mato Grosso, Rio Grande do Sul, Goiás, Bahia, Rondônia, Sergipe, Mato Grosso do Sul e Amazonas. Em entrevista exclusiva à Lubes em Foco, o presidente do Sindilub, Laercio Kalauskas, fala sobre queda da produção de óleos lubrificantes em 2014 e o impacto que gerou na revenda atacadista, perspectivas para este ano e regulação por parte da ANP.

Lubes em Foco - Assistimos a uma pequena queda na produção de óleos lubrificantes no ano de 2014. Como isso impactou a revenda atacadista? Laercio Kalauskas - Realmente os números apresentados pela Agência Nacional de Petróleo - ANP revelaram uma queda em 2014, tanto que houve questionamento de vários setores presentes no Fórum de Lubrificantes realizado em janeiro de 2015. Historicamente os resultados sempre acompanharam as tendências do setor de combustíveis, que teve um crescimento significativo. Jamais havia acontecido um descolamento nos resultados de lubrificantes em relação aos combustíveis. Por ora, existem algumas especulações que podem ter contribuído com a queda da produção. Uma delas é que, diante do cenário econômico do último trimes6

tre de 2014, os atacadistas reduziram as suas compras com os produtores, mas, devido ao pulmão de estoque considerável que possuíam, continuaram abastecendo o mercado. O tão aguardado autocadastramento pleiteado pelo Sindicato Interestadual do Comércio de Lubrificantes - Sindilub à ANP revelaria com exatidão o comportamento do setor. Lubes em Foco - Quais as perspectivas que o Sr. vê este ano para o revendedor atacadista, diante do cenário atual da economia? Laercio Kalauskas - Como prever? Diante das notícias, a cada semana mudamos as previsões e, com certeza, até a publicação desta entrevista, caso arriscasse uma previsão, de nada serviria. Pode haver muitas vertentes para melhorar as perspectivas e

o país voltar a crescer em 2016. Dependemos das ações do governo em todas as esferas, começando pelas concessões às empresas privadas no investimento em infraestrutura, como rodovias, ferrovias e portos. O atacadista deverá ter paciência até a estabilização da economia e diariamente se ajustar à realidade, reduzindo custos e riscos de capital e crédito, e apostar em oportunidades de clientes que naturalmente migrarão para o setor de atacado. Lubes em Foco - De que forma o Sindilub pode colaborar para dar suporte ao seu associado no panorama do mercado atual? Laercio Kalauskas - O Sindilub oferece serviços de informações estratégicas para tomada de decisões dos associados. Por meio do Sindilub On-Line, os associados têm acesso a dados econômicos e informações do setor. Além disso, o sindicato faz um trabalho permanente de monitoramento de decisões governamentais que afetam o mercado de lubrificantes direta e indiretamente. Levamos aos nossos associados esclarecimentos sobre os temas gerais da economia e também as resoluções que nos dizem respeito diretamente, como os acordos para coleta de embalagens plásticas usadas ou de óleo usado e contaminado (OLUC), entre outros temas. Lubes em Foco - Qual a participação, em volume, dos atacadistas nas vendas de lubrificantes no Brasil? Laercio Kalauskas - No Brasil não existem dados oficiais sobre o mercado de lubrificantes. Estimamos que a revenda atacadista de lubrificantes seja responsável por cerca de 50% do volume de lubrificantes comercializados no país.

O atacadista deverá ter paciência até a estabilização da economia e diariamente se ajustar à realidade.

Laercio Kalauskas

Lubes em Foco - O Sindilub sempre reivindicou que o segmento tivesse também uma regulação por parte da ANP. Como está a situação atualmente? Esta ainda é uma demanda do sindicato? Laercio Kalauskas - A ANP convida o Sindilub como agente econômico do mercado de lubrificantes para participar de eventos, de reuniões e discutir revisões de portarias, mas ainda não regulamentou a atividade do revendedor de óleos lubrificantes, um pleito antigo da nossa categoria que se mostra cada vez mais necessário. Entendo que devemos defender junto à ANP pleitos que controlem e influenciem o comportamento de todos os agentes econômicos que revendem lubrificantes e graxas, tendo em vista evitar efeitos lesivos à sociedade e à concorrência. Lubes em Foco - Como a revenda atacadista tem se posicionado com relação à logística reversa das embalagens plásticas? Laercio Kalauskas - Os temas relacionados ao meio ambiente merecem atenção especial da diretoria do Sindilub, que sempre busca contribuir com os programas 7

existentes e atuar como agente multiplicador junto aos seus associados. Nesse sentido, nossos esforços não são apenas relacionados à logística reversa das embalagens plásticas, mas também consideramos fundamental aprimorar a coleta de OLUC, destinado ao rerrefino. Assim, o Sindilub vem cumprindo sua parte nos acordos firmados com o Poder Público e um conjunto de diversas instituições. Realizamos uma intensa divulgação dos programas, com mensagens exclusivas aos associados, campanhas na Internet, participação em debates sobre os temas e reportagens publicadas na revista Sindilub Press. Consideramos o resultado do trabalho de conscientização feito pelo sindicato e nossos parceiros mais do que positivo. Levantamento do Programa Jogue Limpo, do Sindicom, apontou aumento de 158,3% no volume de coleta de embalagens plásticas usadas nas revendas atacadistas, na comparação do total de 2013 até outubro de 2014. Lubes em Foco - Como a revenda atacadista viu a Resolução da ANP que elliminou do mercado as categorias mais baixas dos óleos automotivos, API SF e API CF?

Laercio Kalauskas - A indústria automotiva internacional discute há bastante tempo suas responsabilidades e a forma de mitigar os impactos dos veículos produzidos no meio ambiente. Os combustíveis e os óleos lubrificantes são dois protagonistas nesse processo, com o desenvolvimento de produtos cada vez mais elaborados, buscando-se reduzir as emissões de poluentes e, ao mesmo tempo, incrementar o desempenho dos veículos e trazer economia para os consumidores. O Sindilub participou ativamente das discussões em torno da Resolução ANP 22/2014, sempre considerando os aspectos técnicos e mercadológicos. Realmente, com os novos motores, os óleos API SF e API CF atendem a uma parcela da frota que deve sair de circulação muito em breve. Vale lembrar que esses óleos já deixaram de ser fabricados no último mês de março e, para aqueles que ainda estão com produtos em estoque, a comercialização só poderá ser feita até 30 de junho.

O monitoramento por ultrassom na lubrificação à graxa Tecnologia no auxílio à relubrificação de mancais de rolamento Por: Marcos Thadeu Giacomini Lobo

lubrificação à graxa de mancais de rolamento é realizada, em geral, baseada no conceito de intervalo de relubrificação, que pode ser em horas, dias, semanas ou meses, sendo a periodicidade em horas a recomendação mais comum dos OEMs. Lubrificação pela lateral (Fig.1) e lubrificação por furo de lubrificação (Fig.2)

Em adição à periodicidade de relubrificação, os OEMs recomendam a quantidade de graxa a ser aplicada durante os procedimentos programados de manutenção preventiva sendo, geralmente, a quantidade de graxa para reposição do alojamento do mancal de rolamento estimada utilizando-se a seguinte metodologia: 66 Gp = 0,005 x D x B (relubrificação pela lateral); 66 Gp = 0,002 x D x B (relubrificação por entalhes anulares ou furos de lubrificação nos anéis interno e externo); 66 Gp - quantidade de graxa a ser adicionada quando da relubrificação (g); 66 D - diâmetro externo do mancal de rolamento (mm); 66 B - largura total do mancal de rolamento (mm) para mancais radiais (para mancais axiais utilizar H – altura em lugar de B).

O problema deste método de trabalho é ser a relubrificação à graxa dos mancais de rolamento realizada independentemente da necessidade. Outra dificuldade é, havendo necessidade de relubrificação à graxa, ser difícil determinar a quantidade de graxa a ser utilizada. Agregar graxa ao mancal de rolamento mais que o necessário provocará a superlubrificação do elemento de máquina e uma série de consequências indesejáveis. Fato é o seguinte: é bastante difícil estabelecer uma relubrificação adequada com esse tipo de procedimento. O conceito de relubrificação por periodicidade baseia-se na premissa de não se deixar falta graxa no mancal de rolamento. É um conceito preventivo e se situa na tênue linha entre a falta de graxa e a superlubrificação, sendo a excessiva quantidade de graxa causa tão comum de avaria catastrófica quanto a falta de graxa. Porém, como determinar quando se deve ou não relubrificar com graxa o mancal de rolamento? Isto 9

Falha por superlubrificação (1) e falha por falta de lubrificação (2 e 3)

pode ser conseguido adotando-se uma estratégica de relubrificação por condição e analisandose a condição, do mancal de rolamento é que determinaremos quando relubrificá-lo. Se o mancal de rolamento está em condições normais de operação e não demonstra nenhuma anormalidade, por que relubrificá-lo? Por que não aguardar até que haja mudanças nas condições de operação, tais como a diminuição da quantidade de graxa, deterioração de suas características físico-químicas, elevação do atrito interno, elevação da temperatura de operação, para, então, relubrificá-lo? O monitoramento da quantidade de graxa a ser introduzida no mancal de rolamento quando da relubrificação também é de fundamental importância, devendo a operação ser interrompida quando se atingir a quantidade ideal de graxa. A lubrificação à graxa utilizando-se da inspeção por ultrassom é uma técnica baseada na condição do mancal de rolamento. Com a inspeção ultrassônica será possível aos mecânicos lubrificadores saber quais

os mancais de rolamento necessitam ser relubrificados e qual a quantidade ideal de graxa a ser aplicada. A tecnologia por ultrassom se baseia nos sons de alta frequência (20 KHz – 100 KHz), já que a audição humana capta, apenas, sons na faixa de 20 Hz a 20 KHz. Para se utilizar a tecnologia ultrassônica, acoplamse transdutores ultrassônicos à pistola graxeira, para que se possam ler os sinais de ultrassom no display do instrumento em decibéis (dB) ou com dispositivos auriculares. Em condições normais de operação a pista de rolamento e os elementos rolantes do mancal de rolamento sofrem uma deformação elástica suave de forma elíptica. Havendo a formação de película lubrificante adequada, as rugosidades aleatórias da superfície serão cobertas por graxa, e a energia acústica produzida (ultrassons) será baixa. Não havendo película de graxa suficiente as rugosidades normais da superfície farão contato e a energia acústica (ultrasons) aumentará. O desgaste adesivo provocará o surgimento de pequenas fissuras iniciando-se o processo da “pré-falha”, sendo determinante para a redução desse mecanismo de desgaste a espessura da película de graxa lubrificante adequada à aplicação.

A superlubrificação eleva a temperatura de operação do mancal de rolamento, causando deformação e estresse das pistas de rolamento e dos elementos rolantes, podendo haver, também, fuga de graxa e entrada de abrasivos por retentores avariados e a consequente falha catastrófica do mancal de rolamento.

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O excesso de graxa lubrificante poderá provocar empuxo excessivo e desgaste prematuro do mancal de rolamento. Se houver falta de graxa lubrificante haverá contato entre as superfícies rugosas, atrito e, também, desgaste prematuro. A utilização da relubrificação à graxa utilizando-se de pistolas graxeiras equipadas com transdutores ultrassônicos será útil na eliminação desse dilema. Os instrumentos ultrassônicos detectam mudanças relacionadas ao atrito. Um mancal de rolamento bem lubrificado terá reduzidos atrito e desgaste por contato entre superfícies metálicas. O som ultrassônico produzido nessa condição é chamado “ruído branco” e, quando ouvido através de transdutor ultrassônico, é semelhante ao de uma cascata ou de ar saindo de um pneu através do bico de enchimento. Havendo falha na película lubrificante, o atrito e o desgaste por contato das superfícies metálicas provocará aumento nas ondas de alta frequência, e isso poderá ser evidenciado através de dispositivos auriculares ou pelo display do instrumento ultrasônico.

Três maneiras podem ser utilizadas para se estabelecer uma linha base com vistas a se verificar se o mancal de rolamento está operando sem defeitos observáveis e com lubrificação adequada: 1. Por comparação. Ao se comparar mancais de rolamento operando sob as mesmas condições (rpm, tipo, carga etc.), pode-se estabelecer uma linha base em níveis de decibéis ou qualidade de som (ex. < 8 dB) para cada mancal de rolamento utilizando-se transdutor ultrassônico portátil. 12

2. Por observação. Estabelecer a linha-base enquanto se relubrifica, aguardando-se até que o ruído caia ao nível mais baixo e comece a subir. Neste ponto não se deve adicionar mais graxa lubrificante ao mancal de rolamento e deve-se utilizar este nível de dB como linha base. 3. Por histórico. Efetua-se uma inspeção inicial com ultrassom, 30 dias depois efetua-se nova medição e se comparam os níveis de dB. Se a variação for baixa (ex. < 8 dB), utiliza-se esta medição como linha-base para futuras comparações. A seleção dos mancais de rolamento a serem inspecionados por condição através da técnica de ultrassom e a freqüência das inspeções dependerão das consequências produtivas em caso de falha catastrófica. Após o estabelecimento das linhas-bases, recomenda-se inspeção mensal. Porém, se a criticidade do mancal de rolamento for elevada, se o nível de ruído ultrassônico (dB) estiver elevado ou a frequência das relubrificações estiver elevada recomenda-se que a frequência de inspeção seja realizada a intervalos menores, com vistas a verificar alterações na condição. A relubrificação à graxa tende a mascarar a iminência de falha catastrófica mas, ainda assim, haverá aumento do nível

de ruído ultrassônico em dB, podendo a avaria catastrófica ocorrer em horas ou dias. Se o monitoramento do mancal de rolamento por ultrassom exceder os 8 dB da linha-base, podese concluir que há necessidade de relubrificação. Porém, como se pode evitar a superlubrificação do mancal de rolamento? Há duas maneiras de conseguir isso: 6 6 Lubrificar lentamente o mancal de rolamento monitorando-se a condição com o aparelho de ultrassom, acoplado ou não à pistola graxeira, até que o nível de ruído ultrasônico em dB caia abaixo da linha-base. Cuidado deve ser tomado, visto que leva algum tempo para que a graxa lubrificante cubra completamente as pistas de rolamento e os elementos rolantes, e haja diminuição do atrito e do nível de ruído ultrassônico; 66 Se não for possível utilizar-se como guia o nível de ruído ultrassônico em dB, deve-se bombear graxa até que o nível de ruído ultrassônico caia e volte a subir. Neste exato momento, o mecânico lubrificador deve interromper a aplicação de graxa lubrificante. Se as leituras do nível de ruído ultrassônico em dB não regressarem aos níveis originais e se mantiverem altas após a relubrificação, considere que este mancal de rolamento está em modo de falha e deve ser monitorado com frequência ou, se conveniente, substituído. Em sistemas automatizados de lubrificação à graxa, pode-se utilizar sensor ultrassônico para acionar ou paralisar um lubrificador automático, em vez de tê-lo operando de forma contínua. Caso o nível de ruído ultrassônico no mancal de rolamento

exceda a linha-base de 8 dB, haverá relubrificação imediata, e, se esta condição não ocorrer, não haverá liberação de graxa lubrificante. Esse método é extremamente eficaz na detecção de mudanças na condição do atrito interno e da lubrificação do mancal de rolamento. A tecnologia da relubrificação à graxa por condição utilizando-se das técnicas de ultrassom é muito efetiva em monitorar a condição dos mancais de rolamento. Estabelecendo-se nível de alarme de 8 dB acima da linha-base, os mecânicos lubrificadores poderão efetuar os serviços de relubrificação com segurança, evitando a superlubrificação, a falta de lubrificação e aplicando, somente, a quantidade necessária de graxa para que o nível de ruído ultrassônico caia, novamente, para a linha-base, ou haja uma diminuição na intensidade do som quando não houver leitura em dB disponível. Verifique a condição e coloração da graxa que exsuda dos mancais de rolamento através dos retentores dos eixos, verificando coloração, consistência e condição anormais. Por adotar-se a prática de se efetuar inspeções rápidas através de profissionais treinados para esses serviços de manutenção, será possível detectar-se, com baixo custo de investimento, sinais incipientes de avarias que talvez não fossem detectadas em tempo hábil por outros métodos de manutenção preditiva que são realizados em intervalos de tempo mais espaçados.

Marcos Thadeu Giacomini Lobo é Engenheiro Mecânico e Consultor Técnico em Lubrificação da Petrobras Distribuidora S.A.

Nanotecnologia no atrito e na lubrificação Os mecanismos moleculares por trás do aditivo antidesgaste Tradução de artigo técnico sobre pesquisa realizada pela Universidade da Pensilvânia Traduzido por: Pedro Nelson Belmiro

s pistões do motor de um automóvel movimentamse para cima e para baixo, atritando-se com a superfície das paredes dos cilindros milhares de vezes por minuto. Sem a lubrificação adequada de óleo de motor, haveria um rápido desgaste de todas essas partes, causando falha e até a quebra do motor. Os óleos de motor contêm aditivos químicos que ampliam a vida útil do motor; entretanto, apesar de décadas de uso generalizado, ainda persiste algum mistério no mecanismo real do funcionamento de tais aditivos. Uma pesquisa recente realizada por engenheiros da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, e da empresa americana ExxonMobil se propõe a responder essa questão e desvendar o mistério. Com um grande interesse na química e no desempenho dos lubrificantes, esses cientistas trabalharam duro, concentrando seus esforços em medições, em nanoescala, de atrito e lubrificação, investigando propriedades e mecanismos de filmes lubrificantes, tendo como resultado a descoberta dos mecanismos moleculares por trás de um aditivo comum antidesgaste. Em seus experimentos, a pon14

teira de um microscópio de força atômica foca em um ponto individual da rugosidade da superfície metálica. A ponteira também fornece dados sobre a força necessária para romper o aditivo na película do filme que protege a superfície. O estudo foi conduzido por Robert Carpick, presidente do Departamento de Engenharia Mecânica e Mecânica Aplicada da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Pensilvânia, e por Nitya Goswami, gerente de projeto de pesquisa, em seu laboratório, com a colaboração de Jason Bares e Filippo Mangolini, membros do laboratório de Carpick. Eles colaboraram com dois pesquisadores da ExxonMobil Research and Engineering Company, Dalia Yablon e Andrew Konicek, na publicação do estudo intitulado “Mechanisms of Antiwear Tribofilm Growth Revealed in Situ by Single-Asperity Sliding Contacts”, no jornal Science. O aditivo anti-desgaste Dialquilditiofosfato de Zinco, ou ZDDP, foi essencialmente descoberto por acidente, nos anos 1940. Originalmente adicionado ao óleo para proteger contra a ferrugem, esse aditivo mostrou aos

engenheiros que também aumentava as propriedades antidesgaste do óleo de motor, por algum mecanismo então desconhecido. Com o desenvolvimento e melhoria de técnicas de análises, os pesquisadores descobriram que o ZDDP se decompõe e se transforma em um “tribofilme”, ou seja, uma camada fina e sólida que adere às superfícies em contato e ainda as protege do desgaste. Entretanto, o processo exato pelo qual o ZDDP faz essa transformação ainda não era claro. Segundo Goswami, o ZDDP tem sido usado por mais de 70 anos e é um dos aditivos mais bem sucedidos que existe, mas ainda não se entende com precisão o seu funcionamento. “Nós sabemos que tudo o que acontece durante o deslizamento ocorre nas primeiras camadas atômicas das superfícies, por isso, temos que usar o conhecimento que temos da nanotecnologia e aplicá-lo para entender o que está acontecendo lá”, disse o gerente de projeto. Os pesquisadores gostariam de encontrar moléculas para reduzir ou substituir por completo o ZDDP, porque, embora seja eficiente na redução

do desgaste, ele aumenta ligeiramente a fricção no motor, podendo também gerar subprodutos nos gases de escape e reduzir a vida útil e a eficiência do conversor catalítico, utilizado para redução de poluentes do veículo. Além disso, esse aditivo não funciona tão bem nos materiais leves que se têm buscado para substituir o aço nos motores. De acordo com Carpick, a motivação geral é tornar os motores mais eficientes e sustentáveis. “Considerando o uso maciço de veículos, um pequeno ganho de eficiência tem um grande impacto na economia de energia e na redução das emissões de carbono anualmente”, lembrou o presidente. As superfícies de um pistão e de um cilindro em um motor de carro podem parecer perfeitamente lisas a olho nu, mas, ampliadas em escala nanométrica, podem parecer mais com cadeias de montanhas. Na ausência de uma camada de película protetora de um filme, esses picos, conhecidos como asperezas, iriam se chocar uns contra os outros e causar um rápido desgaste, devido a altas tensões locais pelo contato direto de metal com metal. Os detritos resultantes podem aumentar ainda mais o atrito entre as superfícies e causar uma abrasão grave, ocasionando uma falha catastrófica do sistema. Para ver como a dinâmica desse tipo de deslizamento contribui para o crescimento do “tribofilme”, os pesquisadores usaram a ponteira de um microscópio de força atômica para substituir um ponto individual de rugosidade nessas superfícies. Um microscópio de força atômica uma ponteira em escala nanométrica muito parecida com uma agulha de registro. Montado em um braço flexível, ou de escoramento, o microscópio mede o movimento para cima e para baixo do braço, à medida que a ponteira é arrastada sobre uma superfície, gerando uma imagem topográfica uma resolução quase atômica. Em seu experimento, os pesquisadores mergulharam todo o equipamento (braço e ponteira) em um óleo contendo ZDDP, simulando o ambiente em torno de uma única aspereza na superfície de um pistão. Eles, então, deslizaram a ponteira sobre a superfície que simulava a composição ferrosa de peças de motor e registraram o que aconteceu com o “tribofilme” formado. Os pesquisadores afirmam que a superfície de um componente real do motor possui milhões de 16

Registro do “tribofilme”

asperezas, mas, conseguindo-se entender o que está acontecendo a um deles, pode-se identificar o mecanismo físico subjacente e ampliar esse entendimento. Concentrando-se em um único ponto, podem-se controlar os parâmetros, como a tensão e a geometria dos contatos, e, como se faz o teste no local, pode-se utilizar o microscópio de força atômica para obter uma imagem da área. Eles descobriram que os filmes só começavam a se formar quando a ponteira era deslizada com uma determinada pressão. Esse processo de “tensão ativada” significou que, quanto maior a força com que se pressionava e cisalhava o óleo contendo ZDDP com a ponteira, mais rápido era o crescimento dos filmes. Os pesquisadores também encontraram uma explicação de por que esses filmes crescem até uma determinada espessura e depois param de crescer. Isso se dá essencialmente a um “efeito almofada”, em que o filme que cresce não é tão duro como o aço. Quando se empurra sobre uma superfície mais dura, a tensão se eleva devido à concentração da força, porém, quando a superfície é menos rígida, a força se espalha e, portanto, a tensão é menor. Quanto mais espessa é a película, mais ela age como um amortecedor que reduz o esforço necessário para fazer com que as reações químicas continuem a manter o crescimento. É um processo autolimitante ou, por outras palavras, possui uma forma de cortar seu próprio crescimento.

A natureza autolimitante dos filmes é benéfica, uma vez que, caso não existisse, a pequena quantidade de ZDDP no óleo seria rapidamente consumida. É como se o “tribofilme” soubesse quando parar seu próprio crescimento, por isso também é conhecido como um “material inteligente”. Essa descoberta não teria sido possível sem uma abordagem em nanoescala, pois, sem ser capaz de controlar a tensão e a geometria de um único ponto de contato e observar o crescimento do filme ao mesmo tempo, não haveria meio de se ligar o limiar da pressão com o ponto em que o filme começa a se formar e quando ele para de crescer. De acordo com Carpick, esse é um exemplo fascinante que se chama de “triboquímica”. A combinação de fricção e pressão mecânica aumenta a probabilidade de reações químicas acontecerem, reduzindo a energia necessária para romper ou formar ligações. Nesse caso, ela ajuda a quebrar as moléculas de ZDDP e também as ajuda a reagir, formando o “tribofilme” na superfície. E quando a pressão cai, o crescimento para conforme necessário.

Nós protegemos os

recursos naturais.

E você?

O estudo fornece um caminho a seguir para se testar cientificamente novos aditivos antidesgaste. Ser capaz de identificar o nível de tensão em que eles começam a quebrar e formar “tribofilmes” permite aos pesquisadores comparar várias propriedades de uma maneira mais rigorosa. “A nanotecnologia não serve apenas para se fazer uma ciência interessante. Você pode trazer seus produtos industriais para o laboratório, e nós podemos fazer uma grande pesquisa sobre eles. E também obter uma melhor compreensão deles, em escala molecular”, disse Goswami. “Entendemos que os métodos que desenvolvemos podem ter uma aplicação maior ainda. Em última análise, esperamos que isso venha a nos ajudar a projetar racionalmente óleos de motor ainda mais inteligentes. Existem muitas oportunidades de se melhorar o consumo de combustíveis dos veículos, porém, o conhecimento científico de como todos os aditivos funcionam está ainda em desenvolvimento. Assim, o desafio agora é fazer um bom uso desse novo conhecimento adquirido”, concluiu Carpick.

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*Todo óleo lubrificante usado ou contaminado deve ter o rerrefino como destinação final segundo resolução Conama 362/2005.

S.M.S.

SAÚDE - MEIO AMBIENTE - SEGURANÇA

Uma Integração Estratégica

Alfabetização em Toxicologia Por: Newton Richa

Em artigo anterior, abordamos o conceito de “Alfabetização Ecológica”, proposto pelo físico Fritjof Capra em seu livro “A Teia da Vida”, por sua importância na construção e educação de comunidades sustentáveis, com base nas lições extraídas do estudo dos ecossistemas. Focalizamos depois o conceito de “Alfabetização em Saúde”, inserido na Política de Saúde implantada pela União Europeia, no período 2008/2013, e definido como o desenvolvimento de habilidades para compreender adequadamente as informações sobre saúde e tornar-se apto(a) a fazer julgamentos fundamentados ao longo da vida. Dedicamos um terceiro artigo ao tema “Alfabetização em Química”, em função da crescente presença dos produtos químicos em praticamente todas as atividades humanas, acarretando riscos às pessoas, instalações e ao ambiente, a curto, médio e longo prazos, e pelo fato de o Brasil ser hoje o quinto maior produtor químico mundial. Parte considerável das lesões e doenças que hoje afligem a humanidade decorre de exposições de natureza variada a substâncias tóxicas, por meio da inalação de poluentes dispersos no ar, da ingestão de água e alimentos veiculadores de resíduos químicos, ou mesmo da sua absorção através da pele e mucosas externas. Tais exposições podem ocorrer nos diversos ambientes – lar, trabalho, lazer e transporte – em que vive o homem. A consulta aos tratados de Toxicologia e a análise da Lista de Doenças Relacionadas ao Trabalho do Ministério da Saúde, aprovada pela Portaria n.º 1.339/ GM, de 18 de novembro de 1999, nos permitem afirmar que os produtos químicos podem produzir praticamente todos os tipos de lesão celular, desde uma simples inflamação até os diversos tipos de câncer. 18

Nesse contexto, ganha crescente importância a Segurança Química, um conceito global referente à proteção das pessoas e do ambiente, em todo o ciclo de vida dos produtos químicos: produção, transporte, armazenamento, utilização e descarte de resíduos. Assim, na perspectiva do desenvolvimento e consolidação de uma cultura de Segurança Química no país, estamos tratando agora da “Alfabetização em Toxicologia”, que significa dotar os cidadãos de uma compreensão clara dos seus conceitos básicos, dos diversos fatores que influenciam a exposição aos produtos químicos, das medidas de prevenção das intoxicações e dos procedimentos indicados nas situações de emergência. A Toxicologia estuda os efeitos nocivos das substâncias nos seres vivos e, atualmente, abrange as seguintes áreas: Alimentar, Pesticidas, Medicamentos, Álcool e Drogas Ilegais, Forense, Guerra Química, Ocupacional e Ambiental. Mais recentemente, surgiu a Ecotoxicologia, que estuda os efeitos nocivos dos poluentes químicos nos organismos vivos dos ecossistemas, abrangendo o homem, os animais e os vegetais, inclusive os microrganismos. A exposição a produtos químicos está relacionada com as características anatômicas e fisiológicas humanas. A área alveolar total de cerca de 140 m2 facilita a absorção pulmonar de materiais dispersos no ar. A área da mucosa digestiva estimada em 250 m2, associada a um contato prolongado com alimentos e líquidos ingeridos, favorece a absorção digestiva. A pele, embora muito espessa em relação às duas outras membranas, tem uma área total de cerca de 2 m2 e permite a penetração de substâncias de baixo peso molecular, solúveis em gordura e no estado líquido, em contato prolongado com a mesma. Influenciam,

também, a exposição, certas características físicoquímicas das substâncias, como peso molecular, estrutura molecular, solubilidade, volatilidade e densidade, bem como fatores ligados ao processo de utilização, como temperatura e pressão. A preocupação inicial dos toxicologistas centravase nas intoxicações agudas. Durante muito tempo, as exposições prolongadas a pequenas doses de agentes químicos foram consideradas inócuas. Hoje são bem conhecidos e cada vez mais pesquisados os efeitos tóxicos crônicos, resultantes da exposição prolongada a pequenas doses. Assim, a Toxicologia evoluiu da preocupação centrada nas intoxicações agudas para valorizar as intoxicações subagudas e crônicas e, mais recentemente, voltar-se para a garantia do uso seguro dos produtos químicos, adotando uma postura essencialmente preventiva. Toxicidade e Risco Tóxico A Toxicidade é uma propriedade específica do átomo do elemento ou da molécula da substância, do mesmo modo

que o ponto de fulgor, a densidade ou a pressão de vapor. Um combustível específico tem um ponto de fulgor definido, quer exista ou não uma fonte de ignição em contato com ele. Do mesmo modo, uma substância tem uma toxicidade definida, quer exista ou não uma situação de risco tóxico (exposição). Assim, a toxicidade do ácido cianídrico é sempre a mesma, esteja ele armazenado em um recipiente hermético ou livre no ambiente. O que varia nas duas situações é o risco tóxico. Nosso desafio em todas as situações de exposição é reduzir e, se possível, eliminar o risco tóxico. O conceito atual de substância tóxica abrange o potencial de induzir câncer ou outros tumores; provocar alterações genéticas, isto é, modificações permanentes transmissíveis de pais para filhos; causar defeitos físicos congênitos; produzir doenças humanas e em animais expostos por via respiratória, cutânea, ocular, oral ou outras vias; causar irritação ou alergia na pele, olhos ou vias respiratórias; e diminuir o estado de alerta ou alterar o comportamento humano. Denomina-se Toxicocinética o caminho percorrido no organismo pelos produtos químicos, constituído pelas seguintes etapas: absorção, distribuição sanguínea, armazenamento, biotransformação e eliminação. Os efeitos

S.M.S.

tóxicos podem ocorrer em todas essas etapas. As substâncias irritantes produzem dano no primeiro contato com as áreas de absorção. O monóxido de carbono bloqueia a hemoglobina ao atingir o sangue. O chumbo e o manganês provocam dano no tecido cerebral, no qual se armazenam em função de afinidade química. O chumbotetraetila exerce ação neurotóxica por meio do chumbotrietila, formado após sua biotransformação no fígado. A betanaftilamina é responsável pela ocorrência de câncer de bexiga nas pessoas expostas, resultante da presença de betahidroxinaftilamina na urina. A Toxicodinâmica consiste no estudo dos mecanismos de ação tóxica das substâncias, bem como da lesão ou doença que produzem após interação com o organismo. Os mecanismos de ação tóxica abrangem: - Bloqueio do transporte de oxigênio: o monóxido de carbono combina-se com a hemoglobina, forma carboxihemoglobina e assim bloqueia o transporte de oxigênio para os tecidos do organismo; - Interferência com sistemas enzimáticos do organismo: os inseticidas organofosforados inibem a enzima acetilcolinesterase, e o gás sulfídrico (H2S) inibe a enzima citocromoxidase. A Ação Tóxica consiste na reação química da substância tóxica com um sítio sensível a ela no organismo. O Efeito Tóxico corresponde à alteração fisiológica resultante. O quadro a seguir ilustra esses conceitos. Sítio Efeito Ação Tóxico sensível tóxico tóxica Monóxido Hemoglobina Reação com Falta de oxide carbono (Sangue) a hemoglobi- genação dos na formando tecidos a carboxi-hemoglobina Classificação das intoxicações intensidade dos efeitos:

quanto

- Leve: distúrbios leves que desaparecem após cessar a exposição; - Moderada: alterações reversíveis e irreversíveis, sem causar a morte ou lesão permanente; - Grave: lesão permanente ou morte. Classificação das intoxicações quanto ao tempo de evolução: - Aguda: exposição única ou múltipla em um período de, no máximo, 24h, com rápido aparecimento de sintomas e sinais de intoxicação; 20

- Subaguda: os sintomas e sinais de intoxicação surgem em um período de dias ou semanas após exposições frequentes ou repetidas; - Crônica: os sintomas e sinais de intoxicação surgem após exposições repetidas por meses ou anos. Limites de Exposição Há uma relação direta entre a intensidade da exposição às substâncias e a intensidade dos efeitos tóxicos resultantes. Como a exposição é muitas vezes inevitável, foram estabelecidos, por exemplo, os limites de exposição ocupacional baseados na concentração de substâncias no ar dos locais de trabalho. Há 3 tipos principais de limites de exposição ocupacional: Limite de Exposição - Média Ponderada pelo Tempo; Limite de Exposição - Nível de Exposição de Curto Período; e Limite de Exposição - Valor Teto. A observância dos limites de exposição permite reduzir o risco tóxico dos ambientes monitorizados a níveis aceitáveis. Monitoração Biológica Consiste na avaliação quantitativa de agentes químicos ou de seus produtos de biotransformação em tecidos, secreções, excreções, ar expirado ou uma combinação desses para estimar a exposição. Tem como objetivo evidenciar o nível de exposição para permitir a prevenção de efeitos nocivos agudos e crônicos. A monitoração biológica está baseada em Indicadores Biológicos de Exposição (IBEs), que correspondem a níveis inócuos das substâncias ou de seus produtos de biotransformação em material biológico e refletem as respectivas doses internas. O controle médico das pessoas expostas a produtos químicos deve integrar as informações obtidas no exame clínico (entrevista e exame físico), nos exames complementares, nos exames toxicológicos de monitoração biológica e na monitoração ambiental fundamentada nos limites de exposição.

Newton Richa é Mestre em Sistemas de Gestão (UFF 2009), Professor dos Cursos de Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho e em Engenharia de Manutenção da UFRJ

Lubrificante feito a partir de gás natural: é possível? Sim, é possível, e se chama Shell Helix Ultra com Tecnologia PurePlus. O mais recente lançamento da Shell no mercado de lubrificantes para motores é um produto feito a partir de gás natural, por meio do revolucionário processo gás-para-líquido (GTL). Essa tecnologia produz um lubrificante sintético puro, oferecendo um nível ainda maior de limpeza e proteção, além de economia de combustível.

A fórmula deste produto inovador O principal componente de um lubrificante são os óleos básicos. Por meio da inovadora Tecnologia Shell PurePlus, o gás natural é convertido em um óleo básico cristalino, 100% sintético, sem as impurezas geralmente encontradas nos óleos básicos de qualidade inferior. O novo Shell Helix Ultra é produzido com esse óleo básico revolucionário e finalizado com a exclusiva tecnologia Shell de Limpeza Ativa. Essa combinação cria um lubrificante que proporciona limpeza e proteção superiores1 para os motores mais modernos.

Nenhum outro lubrificante limpa melhor o seu motor2 O lubrificante Shell Helix Ultra com Tecnologia PurePlus oferece alto nível de proteção contra a formação de depósitos e borra no motor1, ajudando a mantê-lo próximo à condição de limpeza de fábrica, mesmo em situações mais críticas de operação.

Proteção contra o desgaste e corrosão

Aprovação dos fabricantes de veículos A Shell sempre trabalha em parceria com as montadoras para atender às mais modernas especificações da indústria. Com isso, Shell Helix Ultra com Tecnologia Shell PurePlus possui a aprovação dos principais fabricantes de veículos e motores do mundo5, incluindo a Ferrari. Os donos de modelos mais antigos também se beneficiam ao poder cuidar melhor do seu veículo e fazer com que, por meio do uso deste moderno lubrificante feito a partir de gás natural, o motor tenha uma vida mais longa. Em todo caso, é sempre importante consultar o manual do veículo para a escolha do lubrificante correto para o carro.

Economia de combustível Com um menor atrito interno, os componentes do motor trabalham de maneira mais suave e eficiente. Ao facilitar esse funcionamento, os lubrificantes produzidos por meio dessa inovadora tecnologia da Shell auxiliam na redução do consumo de combustível. Esse benefício pode variar de acordo com o grau de viscosidade, mas os produtos Shell Helix Ultra com a Tecnologia Shell PurePlus poderão contribuir com uma melhoria de até 3% na economia de combustível4.

O mais novo lubrificante da Shell também oferece proteção superior contra desgaste e corrosão3, o que pode contribuir para a extensão da vida útil do motor e a redução dos custos de manutenção.

SHELL HELIX ULTRA COM TECNOLOGIA PUREPLUS O PRIMEIRO LUBRIFICANTE FEITO A PARTIR DO GÁS NATURAL Conheça o poder do gás natural em shell.com/pureplus 1 - Baseado na sequência VG do teste de borra de acordo com a performance de um lubrificante SAE 0W-40. 2 – Baseado na sequência VG do teste de borra com um lubrificante SAE 0W-40. 3 - Comparado com o API SN e baseado em testes de motor da Sequência IVA e Sequência VIII realizados em laboratório independente. 4 - Baseado nos resultados de economia de combustível da ACEA M111, comparado com o lubrificante de referência da indústria. A economia de combustível oferecida pelo Shell Helix Ultra varia de 1,7% a 3%, dependendo do tipo de veículo e lubrificante de motor utilizado. 5 - Novas aprovações de OEM foram obtidas, tais como Mercedes e Chrysler. O descarte inadequado de óleo lubrificante usado ou contaminado e de suas embalagens provoca danos à população e ao meio ambiente, podendo contaminar água e o solo. O óleo usado e as embalagens são recicláveis. Entregue-os em um posto de serviço ou de coleta autorizado, conforme resolução CONAMA nº 362/2005 e suas alterações vigentes.

Qual o futuro dos fluidos para Metalworking?

Novas leis ambientais terão impacto profundo na disponibilidade de alguns aditivos Resumo de artigo publicado pela STLE e traduzido pela equipe da Editora Onze

m recente artigo publicado pela Society of Tribologists and Lubrication Engineer – STLE, em março de 2015, a jornalista Jeanna Van Rensselar, dona da empresa Smart PR Communications, ouviu especialistas do segmento de fluidos de usinagem, os chamados Metalworking Fluids (MWF), para avaliar o impacto da adoção das normas ambientais mais rígidas na zona do Euro e nos Estados Unidos sobre as tecnologias de aditivos utilizadas nesses fluidos, basicamente, as barreiras de importação e uso de produtos químicos indicadas pelos sistemas REACh2 e o Globally Harmonized System - GHS. Os fluidos de usinagem trabalham em um ambiente muito exigente, e seu desempenho só pode ser otimizado com a utilização de vários aditivos. Nas últimas décadas, o impacto desses componentes na saúde e no meio ambiente determinou, justificadamente, uma maior investigação e regulamentação de seus usos. Atualmente, uma grande onda global para regulação dos aditivos para fluidos de metalworking está a caminho, com uma provável introdução de vários produtos de base biológica (bio-based fluids) e uma ênfase em sistemas de monitoramento e manutenção em sistemas de usinagem. Em entrevista no citado artigo, Alan Eckard, VicePresidente de Tecnologia da Monroe Fluid Technology, explica: “O sistema GHS, que entrará com toda força no meio de 2015, trará um impacto significativo, devido a dificuldades de conformidades e à resistência do

usuário final aos novos avisos de perigo que, em muitos casos, parecem ser mais onerosos do que eram no passado. Além disso, os requisitos de registro do REACh2 na Europa irão impedir efetivamente a transferência da maioria dos aditivos de MWF provenientes de fora da zona do Euro a menos que o fornecedor já tenha volumes substanciais entrando ou produzidos na Europa, que justifiquem o registro”. Eckard lembrou ainda que o custo de participação em consórcios é muito alto, e muitos fornecedores de aditivos, de fora da zona do Euro, e até mesmo um grande número interno, não percebem que, mesmo que uma substância esteja registrada ou pré-registrada por outros, qualquer um que fabrique o aditivo ou o importe precisa participar no consórcio apropriado e pagar sua parte dos custos de registro. A fim de funcionar corretamente em uma variedade de aplicações de processamento de metais, geralmente os MWFs contêm mais aditivos do que outros óleos lubrificantes, pois precisam, além de lubrificar e refrigerar, também facilitar a remoção de cavacos. Muitos processos de usinagem criam novas superfícies, que, se não forem cobertas imediatamente pelo lubrificante, podem se soldar com a ferramenta. Os MWFs desempenham um papel crítico para proteger tanto a peça de trabalho como a ferramenta. Enquanto a usinagem a seco é adequada em algumas operações, na maioria das vezes, a ausência de refrigeração e de lubrificação resulta em um desgaste acelerado da ferramenta, em estresse residual e defeitos nas peças de trabalho. Para os exigentes desafios atuais de usinagem, tais como a fresagem de aços ultrarresistentes, o uso de fluidos apropriados é fundamental. Em última análise, os fluidos MWFs prolongam a vida útil da

ferramenta, melhoram a qualidade da peça de trabalho e agilizam a produção. Existem quatro classes básicas em que se pode colocar os fluidos de usinagem: 1. Óleos integrais - Compostos de óleos minerais, vegetais, animais ou sintéticos, que não são diluídos em água, mas podem conter aditivos. 2. Óleos solúveis - Contêm em torno de 30 a 85% de óleos minerais ultrarrefinados e emulsificantes para dissolver o óleo em água. 3. Fluidos semissintéticos - Contêm de 5 a 30% de óleo mineral ultrarrefinado, de 30 a 50% de água, e o restante de aditivos. 4. Fluidos sintéticos - Não contêm óleo mineral. Os fluidos semissintéticos são difíceis de formular porque contêm altas percentagens de óleo mineral e de água, e isso cria uma multiplicidade de solubilidade e problemas de compatibilidade entre o óleo básico e os aditivos. Aditivos MWF mais comuns As 12 categorias de aditivos para fluidos de usinagem incluem: 1. Compostos sulfurados e clorados 2. Inibidores de corrosão

3. Aditivo Extrema Pressão 4. Agentes antinévoa 5. Emulsificantes 6. Aminoálcoois 7. Biocidas 8. Estabilizadores 9. Dispersantes 10. Antiespumantes 11. Corantes 12. Aromatizantes Em alguns casos, mais de um aditivo da mesma categoria é necessário, por exemplo, dois biocidas diferentes na mesma fórmula. Um dos aditivos mais difíceis de se usar nas formulações é o agente antiespumante, porque funciona no limite entre o ar e o fluido e, muitas vezes, tende a subir ao topo do fluido ou precipitar ao fundo, podendo ainda tornarse demasiadamente solúvel, deixando exposta a área limite entre o ar e o fluido. A meta para os formuladores é assegurar que o agente antiespumante permaneça compatível com uma formulação específica de fluido de usinagem e mantenha suas propriedades por um longo período de tempo. Isso é difícil de se conseguir, porque esses aditivos tendem a se esgotar rapidamente, necessitando uma carga adicional, mesmo durante o uso do fluido. 23

descarte eventual. Essa degradação surge a partir de muitas fontes, tais como: 9A 9 fundamental incompatibilidade entre óleo e água; 9A 9 susceptibilidade de emulsões ao crescimento microbiano; 9A 9 evaporação da água; 9Íons 9 de água dura que desestabilizam as emulsões; 9A 9 susceptibilidade dos surfactantes à formação de espuma, quando agitados mecanicamente. Como esses fatores também facilitam o crescimento de micro-organismos, protegendo o equipamento também se protege a saúde do trabalhador, e, em última análise, o Meio Ambiente. Tornar um fluido MWF de baseágua mais ecologicamente amigável depende de alguns fatores, como: selecionar uma formulação benigna ao ambiente (de base biológica) e que proteja a saúde do trabalhador, reduzindo também os custos de tratamento de água; instituir um sistema de controle de formulação apropriado para ampliar a vida útil do fluido. As normas ambientais

Efeitos no meio ambiente e na saúde Vários aditivos tiveram seu uso eliminado, dentre eles os nitritos e as parafinas cloradas de cadeia curta. Há uma pressão crescente para eliminar mais aditivos ainda, focando naqueles que podem ser prejudiciais ao trabalhador ou ao ambiente. Outros aditivos, tais como as parafinas cloradas de cadeia média, estão sob investigação, e alguns especialistas acreditam que podem ser proibidos em breve. Entretanto, há controvérsias. A empresa Dover Chemical já se pronunciou, afirmando que as parafinas cloradas estão sob revisão, há vários anos, sem que restrições fossem apresentadas até agora, e que novas revisões continuarão em 2015 e, possivelmente, mais além. Um típico fluido MWF base-água contém óleo, aditivos tensoativos e cerca de dez outros aditivos, por isso, requerem tecnologias de manutenção, como filtração profunda, centrifugação e aplicação de biocida para retardar a deterioração. Sua degradação provoca um crescimento microbiano, com riscos para a saúde e para o ambiente com o 24

No livro intitulado Metalworking Fluids, publicado pela STLE, Eugene M. White escreveu: “MWFs são difíceis de classificar e regular, devido à sua diversidade química e a formulações confidenciais. Regulamentos químicos são geralmente aplicáveis a substâncias químicas puras, ou a compostos definidos que podem ser amostrados e analisados por métodos cientificamente validados. Outra barreira aparece durante a operação normal, quando esses fluidos sofrem alterações físicas, químicas e biológicas. Assim, não é sempre claro se a regulação foca nos problemas causados pelo fluido não utilizado, pelas alterações que ocorrem no fluido usado, ou nas condições extrínsecas do ambiente fluido/máquina”. É difícil regular os óleos básicos e os aditivos dos MWFs, que são atóxicos ou pouco tóxicos em seus estados naturais. De acordo com o depoimento do VicePresidente da Colonial Specialty Chemical, Craig Mott, ao citado artigo da STLE, “Os biocidas, químicos que liberam formaldeídos, parafinas cloradas, produtos à base de ácido bórico, nonilfenóis (NPEs) e basicamente qualquer coisa que esteja atualmente enquadrada nas regras do “Ato de Controle de Substâncias Tóxicas” (TSCA), atualizadas pela Agência de Proteção Ambiental americana (EPA), serão fatalmente afetadas pelas regulações ambientais. Os produtos à base de molibdênio já foram incluídos, em 2014, no Plano de

Trabalho TSCA, o que significa que estarão sob severa inspeção em breve”. O Descarte As principais opções de descarte para as fábricas de lubrificantes são a contratação de empresas para a retirada do produto ou o tratamento de resíduo para o descarte. A combinação de um crescimento biológico com contaminantes como metais pesados (cobalto e chumbo) e alterações das propriedades dos fluidos provoca precipitações no resíduo a ser descartado, sendo que os aditivos nocivos ao ambiente e metais arrastados nos fluidos tornam ainda mais difícil e cara essa operação. Os MWFs lançados diretamente em águas residuais podem sobrecarregar o sistema de tratamento de efluentes e também conter componentes que um sistema comum não consiga processar. Instalações que despejam efluentes em sistemas municipais de tratamento de água têm a obrigação de efetuar um pré-tratamento dos MWFs, até que os níveis de certas características-chave fiquem abaixo dos limites

especificados, que são geralmente definidos pelos municípios. Essas instalações estão sujeitas a leis municipais, estaduais e federais. Em alguns casos, os MWFs devem ser tratados como um resíduo perigoso, tanto devido aos materiais presentes no fluido novo, como aos que foram incorporados a eles durante o processo de usinagem. Uma vez que o manuseio de resíduo perigoso é caro e exige mão de obra intensiva, a melhor opção de conformidade é evitar a classificação do resíduo como tal. Uma alternativa viável para os MWFs convencionais (e seus aditivos) são os lubrificantes ambientalmente adaptados. Eles são altamente biodegradáveis, possuem uma toxicidade comparativamente baixa e, para receberem essa designação, precisam ter um desempenho igual ou melhor que os fluidos convencionais. Cerca de 5% de todos os lubrificantes na União Europeia são atualmente vendidos como emulsões óleo-água “ambientalmente adaptadas”, sendo principalmente formulações de base vegetal, e sua participação de mercado só tem aumentado.

As técnicas que utilizam “lubrificação em quantidade mínima” (MQL) representam uma outra classe em crescimento, pois utilizam tipicamente pequena quantidade de óleo borrifado com ar comprimido para executar a função de um MWF, sem grande quantidade de resíduo. A limitação desse sistema é que eles não possuem uma boa refrigeração, sendo, portanto, adequados apenas para operações de usinagem de baixa velocidade e baixo impacto, que não requerem uma significativa remoção de calor. A pesquisa atual está focada no desenvolvimento de novas abordagens que ampliem a aplicabilidade da MQL para processos mais exigentes. Efeitos na saúde Os fluidos de usinagem são vulneráveis a contaminação por micro-organismos. Isso pode criar riscos diretos à saúde para os trabalhadores, como infecção, inalação de bio-aerossóis, e riscos indiretos como o contato com a pele de biocidas usados no óleo. Segundo o artigo da STLE, cerca de 1,2 milhão de trabalhadores americanos operando as máquinas de acabamento, de ferramentaria e em outras operações de usinagem e formação de metais estão potencialmente expostos. As exposições da pele e também das vias aéreas aos MWFs implicam na irritação da pele, pulmões, olhos, nariz e garganta. Condições como a dermatite, acne, asma, pneumonite por sensibilidade, irritação do trato respiratório superior e uma variedade de câncer foram associadas à exposição ao fluido de usinagem. A gravidade dos problemas de saúde depende de fatores tais como o tipo de fluido, o grau e tipo de contaminação e o nível e a duração da exposição. Dois tipos de doença de pele associadas com a exposição ao MWF são a acne e a dermatite de contato. As pessoas que trabalham com fluidos de base-água, sintéticos e semissintéticos estão mais em risco de desenvolver a dermatite de contato. A inalação de névoa ou aerossol com MWF pode causar irritação aos pulmões, nariz e garganta. A asma relacionada ao trabalho é hoje uma das doenças ocupacionais predominantes, levando a custos significativos na área da saúde e compensação dos trabalhadores. Estudos que podem não ser relevantes atualmente têm sugerido uma associação entre o trabalho com a química dos MWFs e práticas que já foram banidas há décadas, além de certos tipos de câncer. Por 26

causa de um período de latência comprovado, esses estudos têm contado com relatórios de saúde de trabalhadores expostos por décadas, quando os níveis de concentração do produto no ar eram muito mais elevados do que são hoje. A composição dos MWFs também mudou dramaticamente ao longo dos anos, com a remoção de muitos produtos químicos, como o nitrito, devido à preocupação com a saúde. O responsável global de produtos da Lubrizol Corporation, Mick Wragg, afirma que a recente publicação, nos Estados Unidos, pelo Programa Nacional de Toxicologia, sobre os efeitos adversos da inalação, a longo prazo, dos produtos comercialmente disponíveis, irá, sem dúvida, levantar questões sobre a saúde do trabalhador metalúrgico relacionadas aos óleos de corte, no mundo inteiro: “Será também interessante observar qual será o impacto, a curto e médio prazo, na região da Ásia-Pacífico, das mudanças recentemente anunciadas na legislação de controle químico, em Taiwan e na Coreia do Sul”, comentou Wragg. O que está por vir ? A legislação governamental sobre os MWFs, principalmente seus aditivos, deverá certamente ficar mais restritiva. Isso criará um dilema para os formuladores, que precisam produzir fluidos que tenham um bom desempenho por longos períodos de tempo e também protejam o equipamento, a peça de trabalho, o ambiente e, acima de tudo, os trabalhadores. Além disso, esses fluidos precisam também ter um custo palatável ao mercado. De acordo com Alan Eckard, “existem opções, porém os custos são um problema real, principalmente com materiais antimicrobianos, pois, para torná-los tão benignos a ponto de se retirar os rótulos de perigo à saúde, pode-se também torná-los ineficazes”. A afirmação de John Nussbaumer, gerente de Serviços Técnicos da Dover Chemical, é que, atualmente, sua empresa está focando em sinergias: “Quando falamos sobre sinergias, estamos procurando uma combinação de aditivos que melhore o desempenho do fluido. Não vemos o uso de parafina clorada de cadeia longa e extra longa ser afetado pela legislação, no curto e médio prazo. Vemos, sim, seu uso continuar por um futuro previsível. Antes de qualquer novo regulamento restringindo seu uso, é preciso uma pesquisa adicional e uma avaliação para determinar se tal regulamentação é de fato necessária”.

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O mercado em foco LUBES EM FOCO apresenta os números do mercado brasileiro de lubrificantes referentes ao ano de 2014, fruto de pesquisa realizada pela junto aos principais agentes do mercado e órgãos legisladores. As dificuldades para uma precisão continuam a existir, uma vez que ainda não há uma consolidação dos números dos pequenos produtores.

O mercado brasileiro de lubrificantes em 2014 Mercado Total Óleos Lubrificantes:

1.482.000 m3

Produção Local: Automotivos: Industriais:

1.486.000 m3 1.055.000 m3 431.000 m3

Óleos Básicos: Mercado Total:

31.500 m3 35.500 m3

Importação de óleos acabados: Exportação de óleos acabados: Mercado Total Graxas:

52.900 t

1.347.000 m3

Produção Local: Refinarias: Rerrefino:

959.000 m3 682.000 m3 277.000 m3

Importação: Exportação:

486.000 m3 98.000 m3

Fonte: ANP, Aliceweb, Sindicom, Petrobras e Pesquisa Lubes em Foco

Obs: Os óleos de transmissão, de engrenagens e os óleos básicos vendidos à indústria estão incluídos no grupo dos industriais

* Não considerados óleos brancos, isolantes e a classificação “outros”.

Mercado SINDICOM1 •Comparativo 2014/2013 por região (período jan-dez) Mil m3

Análise comparativa por produtos

900

Total de lubrificantes por região

Mil m3

900.161

720

2013 2014

800 700

540

600

450

500

360

400

239.094

230.376

46.522

GRAXAS (t)

180

INDUSTRIAIS

AUTOMOTIVOS

100

2013 2014

624.365

270

347.181

345.115

300 200

651.917

630

873.444

177.229

42.763

185.454 131.202

92.355

SUL

SUDESTE

93.877

NORTE

NORDESTE

129.314

CENTRO OESTE

Lubrificantes industriais por região

Mil m3

Lubrificantes automotivos por região

Mil m3

420

2013 2014

409.981 387.327

360

2013 2014

240 219.979

210 300

180

240 180

217.212

150 182.402

120 174.834

120

134.602

137.341

60 60 0

73.164

SUL

SUDESTE

100.012

75.029

NORTE

NORDESTE

98.913

CENTRO OESTE

30 0

47.268

46.994

36.517 16.392

SUL

SUDESTE

NORTE

1. O SINDICOM é composto pelas seguintes empresas: Ale, BR, Castrol , Chevron, Cosan, Ipiranga, Petronas, Shell, Total e YPF.

42.296 24.958

16.156 NORDESTE

24.523

CENTRO OESTE

Participação de Mercado de óleos em 2014

7,8%

22,7%

17,6% 1,7% 2,0% 2,4%

13,5%

7,7%

9,5% 10,1%

Participação de Mercado de Graxas em 2014

12,9%

BR Ipiranga Mobil Shell Chevron Petronas Castrol YPF Total Lubrif. outros

18,6%

8,3% 9,0% 16,7% 12,7%

13,2%

BR Chevron Ipiranga Petronas Ingrax Cosan/Mobil Shell Outros

13,7%

NOTA: Os dados de mercado correspondentes a anos anteriores podem ainda ser encontrados no site da revista, no endereço www.lubes.com.br, no item do menu SERVIÇOS / MERCADO.

Programação de Eventos Internacionais Data

Evento

2015 Abril, 18 a 21

ELGI 27th. Annual General Meeting - Barcelona, Espanha: www.elgi.org

Abril, 22 a 23

4th. Base Oil & Lubes Middle East 2015 - Abu Dabi, Emirados Arabes: www.baseoillubes.com

Junho, 6 a 9

NLGI Annual General Meeting - Idaho - Estados Unidos: www.nlgi.org

Outubro, 17 a 20

ILMA Annual Meeting - Flórida, Estados Unidos: www.ilma.org

Nacionais Data

Evento

2015 Maio, 19 e 20

1a Feilub – Feira dos Produtores de Lubrificantes - São Paulo - SP; www.simepetro.com.br

Junho, 30 e Julho, 1

5º Encontro com o Mercado Lubes em Foco - Rio de Janeiro - RJ; www.lubes.com.br

Outubro, 27

VIII Simpósio AEA de Lubrificantes, Aditivos e Fluidos - São Paulo - SP; www.aea.org.br

Cursos Data

Evento

2015 Abril, 28 a 30

Biocombustiveis: mercado, regulação, tecnologia e investimentos - Rio de Janeiro: www.ibp.org.br/cursos

Maio, 6 a 8

Análise de Falhas e Soluções de Problemas de Equipamentos Mecânicos - Rio de Janeiro: www.ibp.org.br/cursos

Junho, 8 a 10

Lubrificantes e Lubrificação - São Paulo: www.ibp.org.br/cursos

Se você tem algum evento relevante na área de lubrificantes para registrar neste espaço, favor enviar detalhes para comercial@lubes.com.br, e, dentro do possível, ele será veiculado na próxima edição.

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Empresas da cadeia produtiva da indústria de lubrificantes e graxas

2015