Lubtechnology

Cada vez más empresas, por sus programas de calidad (en ocasiones por requerimiento del TS16949) están implementando programas de Monitoreo de Condición, (también llamados Programas Predictivos). Es común que el fabricante del equipo (OEM), no incluya estas prácticas en el manual de recomendaciones de servicio y mantenimiento, dejando al profesional de la confiabilidad sin la guía necesaria.

Es frecuente que los departamentos de Ingeniería y Diseño del OEM desconozcan los beneficios de las técnicas de monitoreo de condición y por ello no puedan recomendar al respecto. Es evidente también su desconocimiento de los avances en algunas tecnologías como la lubricación. Esta semana, un OEM respondió a un usuario, cuando este le cuestionaba acerca de como aplicar la estrategia del análisis de aceite para mejorar la confiabilidad en unas prensas hidráulicas: “Solo cambie su aceite anualmente; si su máquina tiene filtros cámbielos también

Especificamente en sistemas hidraulicos los beneficios son altisimos al aplicar un programa dirigido proactivamente al control de contaminacion y una buena salud de lubricante. Aplicando correctamente la técnica es probable que ni siquiera tenga que cambiar el aceite anualmente, pero ante esta respuesta es probable que el disenio de los filtros actualmente instalados en esa maquinaria no sean los adecuados y deba aplicarse re-ingenieria en este aspecto.

Es frecuente que los departamentos de Ingeniería y Diseño del OEM desconozcan los beneficios de las técnicas de monitoreo de condición y por ello no puedan recomendar al respecto. Es evidente también su desconocimiento de los avances en algunas tecnologías como la lubricación. Esta semana, un OEM respondió a un usuario, cuando este le cuestionaba acerca de como aplicar la estrategia del análisis de aceite para mejorar la confiabilidad en unas prensas hidráulicas: “Solo cambie su aceite anualmente; si su máquina tiene filtros cámbielos también

Del libro “Filtration Technology”
Frecuentemente, decidir la mejor manera de remover el agua del aceite, depende del tipo de problemas que ocasiona. Esto se debe a que un problema puede ser debido a concentracion de agua y el estado de la concentracion determina el mejor metodo de remocion. El agua puede estar disuelta, libre o atrapada (emulsionada) en el aceite. Dependiendo de la forma que tome, los metodos mas comunes son asentamiento, centrifugado, coalescencia, destilacion por vacio, secado por flujo de aire, adsorcion y absorción.

Por arriba del punto de saturacion, hay agua libre. Esto significa que el agua forma gotas relativamente grandes. En esta forma, el agua libre puede ser removida efectivamente, simplemente por asentamiento, centrifugacion y equipo coalescente. (estos metodos no eliminan el agua disuelta).

Biodegradación: De acuerdo con ISO, biodegradacion es la degradación de los materiales organicos, generalmente en medio acuoso, re4sultante de la accion de organismos vivos. La Biodegradabilidad se mide mediante varias pruebas estandares en el mundo, incluyendo la mas comun CEC L-33T82 (requiere un minimo de 66 porciento de degradacion del producto en 21 dias de acuerdo al protocolo de la prueba).

Lubricante Grado Alimenticio: El Departamento de Agricultura de los EU (USDA) desarrollo un sistema para clasificar los lubricantes grado alimenticio como H1, H2 y H3. Actualmente la NSF ha tomado por su cuenta el programa de certificación de estos productos en un nuevo “Libro Blanco” – consulte www.nsf.org para localizar los productos certificados.

H1 son lubricantes que pudieran tener contacto incidental con alimentos. H2 no son lubricantes grado alimenticio para ser usados donde no existe posibilidad de contacto con los alimentos. H3 son lubricantes grado alimenticio, tipicamente comestibles, como aquellos usados en ganchos, transportadores y equipo similar.

Toxicidad es el posible efecto del lubricante en la salud humana y se relaciona con cancerigeno, toxicidad oral, irritacion de la piel y el ojo, y otras preocupaciones de la salud. La toxicidad acuatica se mide en terminos de LD50, al exponer trucha arcoiris al agua contaminada con 100 ppm del aceite candidato por 96 horas. El punto de pase de la prueba es de 50 porciento de supervivencia de la trucha.

Usted debe hacer la prueba de numero acido (AN) o la de oxidación por FTIR para determinar hasta que punto se ha oxidado el aceite. Recuerde de efectuar dos pruebas tanto en el aceite nuevo como en el usado para permitir una comparacion de los resultados.

En cuanto a los aditivos, su principal enfoque debe ser en los inhibidores de corrosion y oxidación, asi como en los aditivos demulsificantes. Para la prueba caracteristicas de prevencion de corrosion del aceite usted puede efectuar la prueba de inhibicion a la herrumbre y la corrosion por ASTM D665, asi como la prueba de corrosion al cobre ASTM D130 para probar la corrosividad en metales amarillos. Los aditivos antioxidantes pueden ser evaluados usando la prueba RPVOT por ASTM D2272 que se utiliza apara medir la estabilidad de oxidación de un aceite de turbinas. Un bajo valor de RPVOT con relacion al aceite nuevo puede indicar agotamiento del antioxidante.

Para determinar si las características de demulsibilidad se han daniado apreciablemente, usted puede efectuar la prueba de caracteristicas de demulsibilidad del aceite ASTM D1401, la cual busca determinar que tan rápido el aceite se separa del agua en temperaturas elevadas.

Del libro “Total Contamination Control” El numero puede variar, pero con frecuencia se establece que el 75 porciento de las fallas en sistemas hidraulicos son debidas a la contaminacion. Despues de mas de 20 anios observando una amplia variedad de productos pasar por el taller de reparacion, no solo estamos de acuerdo, sino que sentimos que el numero pudiera ser mayor!

Algunas veces la frecuencia de reparacion es tan consistente y predecible que el usuario piensa que eso es normal, cuando en realidad no lo es. En otras ocasiones, el enfoque de extender la vida de los componentes es el reemplazo de los productos “no confiables” por uno que se percibe como “mas tolerante a la tierra” (digamos, reemplazar una bomba de pistones por una de engranes). Nosotros creemos que la mayoria de estas fallas son prematuras y prevenibles y son el resultado de una aplicacion incorrecta de filtracion (o falta de), y/o el factor humano.

Drene el radiador y el motor a un contenedor con volumen suficiente. Cierre las válvulas de drenado y lave el sistema con agua limpia y drene nuevamente, reteniendo si es posible el líquido de lavado. Entonces agregue la mezcla del refrigerente pre-mezclado en la proporción recomendada por el fabricante del motor.

En algunos casos el sistema de enfriamiento no requerirá más que agua para remover la suciedad acumulada. Solo si una inspección cercana revela la necesidad, se debera utilizar un limpiador del sistema de enfriamiento. Pero sea cuidadoso, estos limpiadores son agresivos a los metales del sistema de enfriamiento. Es esencial drenar y lavar completamente el sistema de enfriamiento para evitar el danio del limpiador residual. Muchos OEMs recomiendan usar limpiadores del sistema en sus motores.

El refrigerante (anti-congelante) es una solucion de etilen gligol (algunas veces propilen glicol), agua y aditivos. El refrigerante usado se contaminara con metales pesados, especialmente plomo y compuestos organicos como benceno. Su disposicion ecologica dependera de sus requerimientos locales.

El etilen glicol es tóxico, el propilen glicol es menos tóxico y el refrigerante usado debera ser considerado un desperdicio peligroso por alguna agencias ambientales, por lo tanto, estos productos requeriran procedimientos especiales de disposición. Confirme sus métodos de disposición con sus autoridades locales o con los organismos de tratamiento de aguas.

La respuesta más corta a su pregunta seria que no hay nivel aceptable en un sistema hidraulico. Cualquier cantidad de agua tendra un efecto en las propiedades quimicas del lubricante y las superficies metalicas de los componentes y el tanque. Simplemente, el grado de da/o al aceite o la maquinaria depende de cuanta agua hay presente y por cuanto tiempo.

La respuesta larga es más compleja. Los aditivos utilizados en algunos aceites hidraulicos, en particular los aditivos anti-desgaste, pueden interferir con los instrumentos que se utilizan comunmente para medir la contaminacion con agua y los resultados pueden ser mas altos de lo que normalmente son.

Por lo tanto, se requiere que lleve una tendencia de los resultados que recibe del laboratorio para determinar si la concentracion ha incrementado, decrecido o se mantiene estable durante un periodo de tiempo. Si encuentra que los niveles de su reporte han disminuido o se mantienen estables por un tiempo importante de tiempo, u sted debe remover el agua usando un deshidratador por vacio, centrífuga, filtros de absorción de agua o tecnologías de secado por medio de aire.

Por otra parte, usted debe efectuar RCFA (Análisis de causa raíz) para localizar la naturaleza del ingreso de agua y hacer los cambios necesarios para prevenir que vuelva a ocurrir. Las causas comunes de agua incluyen el relleno de aceite, respiradores inadecuados o dañados, tapas de tanques defectuosas o abiertas, lavado a presión, etc.

Antes de mejorar su filtración, asegurese de eliminar los factores que pueden causar un pobre resultado en el conteo de partículas. Cuestionese lo siguiente:

• ¿Está tomando sus muestras correctamente?
• ¿Sus envases de muestra están suficientemente limpias para sus objetivos?
• ¿Si utiliza un contador de partículas en sitio, ¿está calibrado?
• ¿Su lubricante tiene contaminantes sólidos como aditivos EP?

Debe primero identificar la causa de un elevado conteo de partículas: 

• ¿Hay procedimientos de control de contaminación para almacenamiento y aplicación?
• ¿Se usa el carro de filtración correctamente en tiempo y frecuencia?
• ¿Se requieren mejores filtros respiradores o sellos?
• ¿Hay probabilidad de contaminación con humedad o química que forme emulsiones en el aceite?
• ¿Esta correcto el alineamiento y el balanceo? • ¿Esta usando el grado y calidad correcta de aceite?

Primeramente, el término sintético es muy amplio, pero asumimos que se refiere a lubricantes formulados usando una base de polialfaolefinas (PAO).

No existe un punto determinado que determine la necesidad de cambiar a sinteticos. La decision es dependiente de las cargas continuas y cargas de choque, disponibilidad del equipo para mantenimiento, criticidad de la operacion, ciclo de vida de los componentes, ciclo de vida del lubricante y modos de falla entre otras cosas.

Generalmente la tasa de oxidación se duplica cada 10 grados C de incremento en la temperatura. Los lubricantes base PAO, una vez que han sido formulados con antioxidantes tienen una menor tasa de degradación por oxidación. A bajas temperaturas, el incremento de la vida a la oxidacion de un PAO probablemente no se note, particularmente si el aceite debe ser cambiado en algun momento por cualquier razón. En altas temperaturas, un aceite sintético debe durar significativamente más tiempo.

Uno notara la vida extra que proporciona un aceite base PAO por arriba de 70, 80 y especialmente de 90 grados C. La diferencia se vuelve muy evidente. 

Hablando de volumen, los motores a diesel pueden usar más de veinte veces más aire que combustible. La tierra que está en el aire es abrasiva a los motores y sus componentes y por lo tanto una filtración eficiente es vital para evitar el daño prematuro del motor.

En particular, las aspas del turbocargador son erosionadas con las particulas. Esto da como resultado un decremento en la eficiencia que puede causar perdida de potencia, incremento en el consumo de combustible y mayores emisiones contaminantes.

Los sistemas de filtración del aire de calidad se dise/an para atrapar la mayoria de las particulas peligrosas, pero se requiere atencion regular para asegurar una filtracion eficiente sin causar restriccion de aire y fugas en el sistema de admisión.

Un muestreo periódico de aceite, es una herramienta poderosa para determinar si su mantenimiento de los sistemas de admision están haciendo su trabajo.

La mayoría de los motores pequeños en aplicaciones marinas de dos tiempos son del tipo enfriados por aire. En el tiempo de admisión, succionan aire por la parte inferior del cilindro y lo atrapan en una cavidad diseñada para esa función. Cuando el pistón pasa la válvula, el aire pasa a la cámara de combustión, empuja el gas quemado y comienza su compresión para el siguiente ciclo.

La mezcla de combustible, se inyecta en la camara cuando el gas esta comprimido, y se enciende. Los motores de dos ciclos se lubrican ya sea por aceite en el carter o por un lubricante mezclado con el combustible que es alimentado a la camara durante la operacion de rutina. Ambos diseños son ampliamente utilizados. Por ejemplo, un motor fuera de borda, es con combustible pre-mezclado (aceite y gasolina), mientras que la podadora de pasto de mi casa tiene un carter y requiere servicio.

Para el diseño de premezcla, una porcion del lubricante es quemada con el combustible. Se espera que la mezcla sea lo suficientemente pesada para proporcionar la condensacion del aceite en las partes mecánicas. Pero no demasiado para que no se formen excesivos depósitos. Recuerde que la película de aceite de la cual dependemos es de alrededor de una cuantas micras de espesor.

La cantidad de aceite en la mezcla de combustible se calcula para proporcionar la cobertura justa para hacer el trabajo, con muy poco exceso ventilado a la atmosfera. Sin embargo, dependiendo de la edad del motor, hasta un 30% de la mezcla de aceite y combustible se va al escape sin haberse quemado. Esto preocupa a los protectores del medio ambiente y explica las restricciones y quejas de los equipos que operan en estas condiciones.

Esto se debe a que el aceite se separa del espesante. Aunque es normal que el aceite se separe en pequeñas cantidades del espesante con el tiempo, una grasa con características de sangrado excesivo puede endurecerse prematuramente.

En algunos casos, ha transcurrido demasiado tiempo entre la relubricación. La solución podría ser reducir los intervalos, digamos de una vez al año a cada seis meses. Es una buena idea establecer la relubricacion cuando se ha perdido la mitad del contenido del aceite en el jabón.

Las altas temperaturas causadas por la sobre-lubricación pueden originar la condicion de compactacion. Hay tambien otras causas de alta temperatura. Cualquiera que sea la causa, el calor puede evaporar el aceite del espesante, promover sangrado prematuro o inducir a la oxidación (espesamiento) del aceite base. Todos causan que se forme un residuo duro en el rodamiento.

Altas fuerzas centrifugas en rodamientos grandes de altas velocidades pueden causar que el aceite se separe del espesante prematuramente.