DIN 51558-2 Ensaio de óleos minerais - Determinação do índice de neutralização - Parte 2: Titulação com indicador de cor, óleos isolantes

A norma “DIN 51558-2 Teste de óleos minerais - Determinação do número de neutralização - Parte 2: Titulação com indicador de cor, óleos isolantes”, publicada pelo Instituto Alemão de Normalização (DIN), descreve um método de ensaio para determinar o número de neutralização de óleos isolantes, que são óleos minerais utilizados principalmente como fluidos de isolamento elétrico em transformadores, capacitores, cabos e equipamentos similares.

O índice de neutralização indica o teor de componentes ácidos no óleo. Ele serve como um importante parâmetro de qualidade e condição.

Os novos óleos isolantes normalmente têm níveis de acidez muito baixos (próximos de zero ou ligeiramente ácidos).
Durante a operação, a oxidação, o estresse térmico ou a contaminação podem aumentar o número de neutralizações, causando a formação de produtos de decomposição ácida.
Este método ajuda a avaliar o envelhecimento, a estabilidade à oxidação e a necessidade de manutenção ou substituição, detectando alterações relativas na condição do óleo ao longo do tempo.

Esse parâmetro é crucial na indústria elétrica para monitorar a condição do óleo de transformadores, pois a acidez excessiva pode acelerar a degradação do isolamento, a corrosão ou a formação de lodo.

O método de teste consiste na titulação com indicador de cor:

Uma amostra do óleo isolante é dissolvida em uma mistura de solventes adequada (normalmente tolueno + etanol ou isopropanol).
Adiciona-se à solução um indicador de cor (geralmente p-naftolbenzeno ou um corante semelhante sensível ao pH), que produz uma cor característica na presença de ácidos.
A solução é titulada com uma solução padrão de hidróxido de potássio alcoólico (por exemplo, 0,1 mol/L ou 0,01 mol/L, dependendo da acidez desejada).
O ponto final é atingido quando o indicador muda de cor (de laranja/vermelho para verde/azul, dependendo do indicador utilizado).
O índice de neutralização é calculado e expresso em mg KOH/g de gordura (a quantidade de hidróxido de potássio necessária para neutralizar os componentes ácidos em 1 grama de amostra).

Este método é uma técnica potenciométrica ou visual de ponto final otimizada para os níveis de acidez tipicamente muito baixos encontrados em óleos isolantes.

Embora a norma DIN 51558-1 abranja um método geral de titulação por indicação de cor para outros óleos minerais (especialmente não óleos isolantes), a norma DIN 51558-2 é adaptada aos requisitos específicos e à baixa acidez dos óleos isolantes/de transformadores. Este método é frequentemente utilizado em conjunto com outros testes, como teor de água (Karl Fischer), tensão de ruptura dielétrica ou estabilidade à oxidação.

Este método continua sendo um procedimento analítico clássico amplamente aceito em laboratórios de testes de isolamento elétrico e de petróleo em todo o mundo.

Em resumo, a norma DIN 51558-2 inclui um método de ensaio para avaliar o efeito corrosivo de lubrificantes e fluidos relacionados sobre o cobre. Este método é utilizado principalmente para determinar se óleos minerais, óleos para engrenagens, fluidos hidráulicos ou outros produtos derivados do petróleo contêm compostos de enxofre corrosivos ou outras substâncias agressivas que possam danificar o cobre ou ligas de cobre.

Este teste é particularmente importante para lubrificantes utilizados em sistemas que contenham os seguintes componentes:

Signos do zodíaco de bronze
Componentes do arroz
depósitos de cobre
Bobinas e conectores elétricos

Os principais objetivos da norma DIN 51558-2 são os seguintes:

Avaliar a compatibilidade química entre lubrificantes e cobre.
Detecção da presença de compostos de enxofre ativos.
Para evitar a corrosão prematura de componentes não ferrosos.
Para garantir a confiabilidade a longo prazo dos sistemas mecânicos.

A corrosão do cobre pode levar ao seguinte:

corrosão superficial
Aumento do atrito
Contaminação de sistemas de petróleo
Vida útil reduzida dos equipamentos

Este método de teste baseia-se no princípio de expor uma tira de cobre polida a um lubrificante sob condições controladas de temperatura e tempo. O processo de teste segue essencialmente os seguintes passos:

Uma tira de cobre é polida até atingir uma superfície padrão.
A tira é mergulhada no óleo de teste.
A amostra é aquecida a uma temperatura específica (geralmente em torno de 100 graus).
Após um determinado período de exposição (por exemplo, 3 horas), a tira é removida.
O grau de descoloração ou corrosão é comparado visualmente usando uma escala de classificação padrão.

Após os testes, a fita de cobre é avaliada utilizando um sistema de classificação que normalmente se enquadra na seguinte faixa:

Classe 1: Leve oxidação (aceitável)
Classe 2-3: Alteração moderada de cor.
Classe 4: Corrosão severa (inaceitável para muitas aplicações)

Quanto mais escura e irregular for a descoloração na superfície, mais agressivo será o lubrificante.

A norma DIN 51558-2 é comumente utilizada nas seguintes áreas:

Óleos para engrenagens
Óleos de motor
Fluidos hidráulicos
Óleos para turbinas
Fluidos de transmissão

Os setores que dependem desse teste são:

Produção automotiva
máquinas industriais
Produção de energia
engenharia naval

A norma DIN 51558-2 é tecnicamente comparável às seguintes:

Norma ASTM D130: Corrosão de tiras de cobre por produtos derivados do petróleo.
ISO 2160 Determinação da corrosividade ao cobre.

Essas normas seguem princípios semelhantes, mas as condições específicas de teste (temperatura, tempo, classificação) podem diferir.

Este teste é fundamental no controle de qualidade porque:

Mesmo pequenas quantidades de enxofre ativo podem causar danos.
Os produtos da corrosão podem acelerar a deterioração do óleo.
Os fabricantes devem verificar a compatibilidade do lubrificante com metais amarelos.
Muitas especificações de fabricantes de equipamentos originais exigem que o cobre passe por testes de corrosão.

Em setores como o automotivo e o de indústria pesada, um lubrificante que não atenda à norma DIN 51558-2 geralmente é rejeitado para uso em sistemas que contenham ligas de cobre.

Em conclusão, a norma DIN 51558-2 desempenha um papel crucial na avaliação da estabilidade química dos lubrificantes e sua compatibilidade com materiais de cobre. Ao detectar precocemente tendências abrasivas, fabricantes e usuários podem:

Isso pode evitar danos ao equipamento.
Você pode estender os intervalos de serviço.
Isso pode garantir a conformidade com as especificações técnicas.
Isso pode aumentar a segurança e a confiabilidade operacional.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de ensaio que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de ensaio em conformidade com a norma DIN 51558-2.