Lubricación 2.5
Procedimientos del muestreo en los equipos
Para monitorear los modos de falla crítica en forma confiable, todas las muestras de aceite deben ser tomadas y marcadas apropiadamente o los datos generados por las pruebas pueden no ser representativos de la condición del aceite, además las muestras deberán ser tomadas al intervalo óptimo, por definición, el intervalo óptimo de muestreo es el más corto periodo en el cual dos nuestras consecutivas indican la presencia y la tendencia de un modo de falla en forma confiable. el intervalo óptimo de muestreo se determina de un análisis de los modos de falla críticos para cada máquina, los equipos de baja velocidad como maquinaria de plantas grandes y motores diésel marinos se les hace un muestreo generalmente a intervalos de más de 300 horas de operación, los equipos de velocidad media como motores de locomotoras y equipos de construcción, por lo general, se les hace un muestreo intervalos entre 100 y 300 horas, los equipos de alta velocidad tales como turbinas de gas se les hace un muestreo en intervalos entre 10 y 50 horas, los fabricantes de equipo original pueden recomendar intervalos de muestreo para maquinaria en aplicaciones específicas, además de un muestreo a tiempo se requiere que la muestra sea representativa del aceite en la máquina, una buena representación de nuestro requiere unos buenos procedimientos para la toma de muestras.
Las muestras deben siempre ser tomadas del mismo punto del sistema de lubricación preferiblemente en las áreas de los componentes generadores de desgaste, los mejores puntos son después de la bomba de barrido y antes del sistema de filtro primario.
Las muestras deben ser siempre tomadas mientras el equipo está en operación y a la temperatura normal de operación, si ello no es práctico, las muestras deberán ser tomadas inmediatamente después de parar la máquina antes de que los contaminantes insolubles se acumulen, algunos aceites son muy hidrofílicos y el agua se separa muy rápido al parar la máquina, las muestras de sistemas presurizados deben ser tomadas de una válvula hecha con ese propósito, asegúrese de limpiar y lavar la válvula antes de tomar la muestra, si ello no es práctico para sistemas no presurizados, se puede usar una bomba de vacío para sacar la muestra de la varilla de nivel o del hueco de llenado, asegúrese de cortar el tubo a la longitud de la varilla o de forma que alcance el punto medio del depósito tenga cuidado que el tubo no toque los lados o el fondo del depósito, no tomen nuestras de las conexiones de drenaje, mientras la nuestra será representativa de la química del aceite los desechos de agua y lodos acumulados en el fondo del depósito asegurarán que no sea representativa de contaminación o desgaste. Siempre use botellas limpias para las muestras, la mayor parte de los laboratorios comerciales proveen un equipo para muestras que incluye botellas, rótulos y empaques de correo.
Pruebas de monitoreo de la condición del aceite
Las pruebas que se deben hacer en nuestras de máquinas particulares dependen de la estrategia del análisis del aceite, el monitoreo de la condición del aceite requiere datos cuantitativos y utiliza pruebas como:
- Espectroscopia de la emisión atómica
- Espectroscopia infrarroja transformada de Fourier
- Conteo electrónico de partículas
- Viscosidad cinética
- Número de base total TBN
El monitoreo del rendimiento del aceite incluye pruebas como:
- Análisis de partículas de desgaste
- Viscosidad cinética
- Índice de viscosidad
- Examen de oxidación con la bomba rotatoria RBOT
- Prueba de características de desgaste de cuatro esferas
- Número acídico total TAN
Los elementos metálicos en una muestra son cuantificados por el espectrómetro de emisión atómica (AES) este sube los átomos de aceite al estado de alta energía, las emisiones resultantes son separadas en líneas de elementos individuales que son medidas por detectores y convertidas en datos de partes por millón. Los indicadores de contaminación, degradación y agotamiento adictivo son cuantificados por la espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FTIR), está cuantificada esos indicadores midiendo y reportando la absorbencia de las moléculas pertinentes en sus longitudes de onda características.
La contaminación con partículas se determina contando o estimando el número de partículas en un volumen específico de aceite, se usan contadores electrónicos para medir el número de partículas en dos o tres tamaños críticos. La organización de normas internacionales ISO usa la tabla 4406 para determinar el nivel de limpieza a partir del conteo de partículas.
Las partículas de desgaste grandes pueden ser analizadas para determinar su tamaño, su aspecto y características de superficie por la ferrografía está utiliza un campo magnético para distribuir los desechos de desgaste sobre una lámina de vidrio de acuerdo con su tamaño y su capacidad magnética, se usa un potente microscopio bi-cromático para evaluar las partículas en la lámina, la viscosidad del aceite se refiere a su espesor o su resistencia al flujo y se determina por el tiempo que toma un documentado de aceite para fluir a través de un disco si metro de vidrio capilar calibrado a una temperatura específica, el índice de viscosidad es por lo general usado para determinar el rendimiento de viscosidad de los aceites multigrado sobre la gama de temperaturas de operación de los equipos, la prueba de oxidación con la bomba rotatoria mide la vida útil restante de un aceite, la prueba utiliza un tanque a presión rotatorio el cual contiene aceite, agua, oxígeno y un catalizador de cobre, la vida útil restante del aceite se calcula con el tiempo en minutos requerido hasta que una baja de presión del oxígeno señala el final de la prueba,
La prueba de desgaste de cuatro esferas determina las propiedades de desgaste de un lubricante por las huellas del desgaste causadas por una fuera rotando por un tiempo dado contra tres esferas de acero estacionarias lubricadas con la muestra de prueba, entre mayores sean las marcas menores son las propiedades contra el desgaste, los números acídicos o de base total indican la acidez o alcalinidad de masa de un lubricante, estos números se determinan por un análisis volumétrico utilización de una mezcla de aceite, tolueno, alcohol isopropílico y agua en una solución básica o ácida, los resultados sólo expresados en el equivalente en miligramos de hidróxido de potasio por gramo de muestra requerido para completar la reacción de titración.
Para que sea rentable un programa de análisis de aceites requiere un plan escrito que incluya:
- Enfoque estratégico
- Metas y objetivos realísticos
- Procedimientos para implementación del programa
- Procedimientos de manejo de datos
- Procedimientos de mejora continua
Las metas del programa deberán ser una reflexión de las metas de la organización y que incluya:
- Niveles altos de disponibilidad de equipos y de producción
- Alto margen de seguridad operacional
- Bajos costos de operación y mantenimiento
Los beneficios de costos se determinan de evitar reparaciones de fallas catastróficas que ocurrirían si los modos de falla críticos no fueran monitoreados o de una reducción en mantenimiento preventivo requerido para evitar esas fallas.
Implementación del análisis de aceites
Los gerentes de equipos usan por lo general tipos de equipos muy diferentes y un programa de pruebas de aceite o de muestreo a intervalos es muy pocas veces efectivo para todos, en consecuencia se requiere un plan de implementación de análisis de aceites, este plan deberá describir el equipo a ser monitoreado y cualquier impacto en las operaciones y el mantenimiento. El plan deberá también describir:
- Procedimientos de muestreo
- Pruebas de aceites
- Intervalos de muestreo
- Manejo e interpretación de datos
La sección de manejo de datos deberá describir todos los datos, los modos de falla y los procedimientos de análisis a ser usados para la tendencia e interpretación de datos.
Ningún programa de análisis de aceites puede funcionar en forma indefinida sin una revisión periódica, reparación y/o mejora de los instrumentos y sistemas. El plan de implementación deberá indicar varias actividades de mejora continua incluyendo:
- Control de calidad de pruebas e interpretación de datos
- Procedimientos de reporte y corrección de deficiencias
- Procedimientos para cálculo y reporte de los beneficios del programa
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