Revista jul agos by Codelin

Tomado de: nuclearstreet.com

TRIBOS Revista Técnica

Director Técnico Pedro R. Albarracín Aguillón Comité Técnico Tribos Ingeniería SAS Directora Comercial Lina Marcela Tabares V. Diseño y Diagramación Joana Marcela Peña Pulgarín Fotografías Laura López Alzate Tribos Ingeniería TRIBOS INGENIERIA SAS Carrera 65 No 74 - 75/ Bodega 128 Multicentro Caribe/ Medellín-Antioquia Teléfono (+57) - 444 0581/ 320 623 2768 pedroalbarracin@ingenierosdelubricacion.com tecnologia.gestion@tribosingenieria.com www.tribosingenieria.com

CONTENIDO 4 9 21 26 30 34 36 42 48

EDITORIAL

Asegurar lo poco para evitar lo mucho POR: Pedro Ramón Albarracín Aguillón Medellín-Colombia

ARTICULO

Como evitar la formación de barnices POR: Pedro Ramón Albarracín Aguillón Medellín-Colombia

ARTICULO

Es reto del Estado y el mercado implementar las energías renovables POR: Laura López Alzate Medellín-Colombia

ARTICULO

¿Qué es el micro dieseling? POR: Juan Alfredo Ortiz Monterey-México

LUBRIGOTAS

Falla catastrófica de una caja de engranajes por bajo nivel de aceite POR: Comité técnico revista TRIBOS Medellín-Colombia Consulta Técnica Aditivos Antidescaste POR: Mauricio Eugenio Chile

ARTICULO

Lubricación de cables metálicos POR: Miguel Jimenez Carvajal San José-Costa Rica

ARTICULO

“Estiramiento” de cadenas de rodillos POR: José Miguel Antolinez Romero Pereira-Colombia

ARTICULO

Selección de filtros hidráulicos y lubricación POR: Alfredo Mazzini Córdoba-Argentina

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EDITORIAL ASEGURAR LO POCO PARA EVITAR LO MUCHO

Tomado de: www.vanguardia-industrial.net/importancia-de-la-lubricacion-de-excelencia

Editorial

Por: Pedro R. Albarracín Aguillón Ingeniero Mecánico UdeA Director Desarrollo de Tecnología Revista Tribos Medellín, Julio 25 de 2016

a tendencia en la mayoría de los casos cuando se desarrollan programas de lubricación cuya filosofía es la de asegurar la confiabilidad de las máquinas y de los procesos de lubricación, los esfuerzos se enfocan en lograr que todos los mecanismos estén incluidos en las rutas de lubricación y que ésta se ejecute por condición, que se les aplique o se les cambie el lubricante dentro de frecuencias previamente establecidas, que el lubricante sea el correcto y que los procedimientos estén acorde con el tipo de mecanismo que se va a lubricar. Paralelamente con estos esfuerzos se capacita el personal de lubricación y se certifica en los diferentes niveles de formación como ISO 18436-4 categoría I o II según las necesidades que se tengan. Si el programa de lubricación se empieza a desarrollar pero no se ejecuta bajo la filosofía de la Lubricación Centrada en Confiabilidad - LCC, que permite asegurar que todos los pasos de los seis procesos que la constituyen sean 100% efectivos, entonces es factible que los pequeños aspectos a tener en cuenta se conviertan en graves problemas que pueden ocasionar la falla catastrófica de los mecanismos lubricados y dar lugar a paros en la producción con graves consecuencias para el sistema productivo de la empresa. En el proceso de Lubricación Efectiva del LCC, hay varios pasos que parecen obvios, que incluso se parte de la premisa que el fabricante de la máquina ya los tuvo en cuenta, los analizó y los aseguró para que garanticen la correcta funcionalidad de los mecanismos lubricados. Estos son 7 de los 25 pasos que constituyen el proceso de Lubricación Efectiva. En su orden son: 1. Indicador del nivel de aceite. 2. Rótulo de lubricación. 3. Venteo. 4. Válvula de drenaje. 5. Indicador de temperatura. 6. Toma muestra de aceite. 7. Válvula para filtración del aceite. Todos son importantes, pero los más relevantes son el indicador del nivel de aceite, el rótulo de lubricación, el venteo y la válvula de drenaje. Veamos porqué. 5

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Las cinco funciones de un lubricante son: 1. Formar la película lubricante constituida por las tres capas: capa límite metálica 1, capa límite de untuosidad 2 y capa fluida 3. 2. Reducir al máximo la fricción sólida, mixta o fluida. 3. Enfriar. 4. Amortiguar. 5. Evacuar impurezas en el caso de los aceites ISO y limpiar y lavar en los aceites SAE para MCI. Analizando la relación que tiene cada uno de los 4 pasos más críticos se tiene que: INDICADOR DEL NIVEL DE ACEITE SEÑALANDO UNA CANTIDAD INCORRECTA DE ACEITE: Si es baja, afecta el enfriamiento ocasionando que la temperatura de operación se incremente, que la viscosidad disminuya y que por último la película lubricante se rompa ocasionando el contacto metal - metal entre las superficies de fricción del mecanismo lubricado; y si es alta, genera exceso de fricción fluida, alta temperatura, disminución de la viscosidad e igualmente la falla del mecanismo. Por lo tanto el indicador del nivel de aceite debe ser confiable y debe señalar en todo momento la cantidad correcta de aceite que deben tener los mecanismos lubricados. Si no da confianza, se debe reemplazar con otro tipo de indicador de la cantidad

de aceite. Por ejemplo es muy popular el “ojo de buey” pero muy inseguro porque el material transparente que tienen se mancha con los ácidos, lacas y barnices del aceite y puede dar lugar a equivocaciones en cuanto a la cantidad real de aceite que hay dentro de los mecanismos lubricados. Otro tipo no menos común es el de tapón, consistente en un tapón macho, por lo regular de 3/8” que es necesario quitar con una llave para verificar la cantidad de aceite; en este caso, si está bajo el nivel y el tapón macho se quita no sale aceite y se le agrega; si está alto, sale, pero que tan alto está?.

contacto metal-metal y si se le aplica un aceite más viscoso, se incrementa la fricción fluida, la temperatura de operación y termina rompiéndose también la película lubricante. Por lo tanto el Rótulo de Lubricación lo debe tener todo mecanismo lubricado para garantizar que se le va a aplicar el aceite correcto principalmente cuando se le va a completar el nivel de aceite. VENTEO:

Si el aire caliente dentro de la carcasa donde trabajan los mecanismos lubricados no tiene por donde salir, termina dañando los retenedores y generando fugas de aceite o en el peor de los casos, cuando se trata de motorreductores, la presión del aire caliente puede ocasionar el daño del retenedor ubicado hacia el lado del motor eléctrico y dar lugar a que el aceite llegue hasta el embobinado y ocasione un corto circuito que da lugar a la falla del motor eléctrico. El venteo debe tener la capacidad de permitir que el aire caliente salga, pero de la misma manera cuando el aire fresco del ambiente entra, debe retener RÓTULO DE LUBRICACIÓN PARA ASEGURAR EL TIPO al máximo la humedad que DE ACEITE QUE DEBE UTILIZAR EL COMPONENTE: pueda traer y las partículas Si se le aplica un aceite menos viscoso a los mecanismos sólidas presentes en él hasta lubricados se rompe la película lubricante y ocasiona el un tamaño de 10 micras. 6

Editorial

VÁLVULA DE DRENAJE: Permite drenar el agua que se ha separado del aceite, si no se evacua se emulsiona con el aceite, se rompe la película lubricante y da lugar a desgaste adhesivo. Elem e ntos co m o los anteriormente mencionados, son sencillos, económicos, pero de gran importancia, que si no se les presta la debida atención pueden ocasionar graves problemas. Se da por hecho que el fabricante de la máquina los debe colocar teniendo en cuenta que garantice la integridad de los mecanismos y previendo que el personal de mantenimiento y lubricación pueda tener falencias en cuanto a cuál es el más adecuado, esto en la práctica en la mayoría de los

casos no es así. El indicador del nivel de aceite por lo regular es un tapón macho, el rótulo de lubricación no lo tiene, en lugar de la válvula de drenaje tiene un tapón macho y en el venteo, en la mayoría de los casos es otro tapón macho con unos pequeños orificios para que el aire caliente salga. Es muy importante tener en cuenta que el fabricante de la máquina no obra de mala fe, porque a él le conviene que las máquinas que vende operen dentro de la curva de vida

disponible, el problema más bien es de tipo económico, donde el fabricante le traslada la inversión en la compra de estos elementos al usuario de la máquina. En conclusión, en la práctica de la Lubricación Centrada en Confiabilidad se debe asegurar lo poco, como son aquellos elementos sencillos y lógicos para evitar lo mucho, como es el daño o la falla catastrófica de los mecanismos que garantizan la productividad del proceso y la razón de ser de las empresas.

Tomado de: www.ulo.nl/nl/oliehandel/

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CLASIFICADOS TRIBOS

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COMO EVITAR LA FORMACIÓN DE BARNICES Por: Pedro R. Albarracín Aguillón Ingeniero Mecánico UdeA Director Desarrollo de Tecnología Revista Tribos Medellín, Junio 27 de 2016

INTRODUCCION El aceite es un elemento vital para el correcto funcionamiento de los componentes de las máquinas y cumple con unas funciones específicas como la de formar la película lubricante a las condiciones de velocidad, cargas dinámicas y temperatura de operación, reducir al máximo la fricción entre las superficies de los mecanismos, enfriar absorbiendo al máximo el calor generado por fricción, amortiguar el efecto de las cargas dinámicas y evacuar las impurezas que se van generando durante el trabajo del mecanismo. El aceite cada día cuesta más

ya que da por cierto que si son aceites minerales, sintéticos o vegetales, todos dentro de su grupo tienen la misma vida de servicio. Esto por supuesto es una gran equivocación y conduce a graves problemas cuando el fabricante del aceite le ofrece al usuario muy buenos descuentos en la compra del aceite para un determinado tipo de aplicación, pero el fabricante le puede estar haciendo estos “descuentos atractivos” con una aceite que aunque tiene el mismo grado ISO del aceite solicitado, su estabilidad a la oxidación, por el tipo de base lubricante utilizada o dinero por lo que se necesario por el paquete de aditivos, hacer un uso correcto de es diferente. él, para lo cual es necesario establecer planes de monitoreo VIDA DE SERVICIO y de mantenimiento al aceite que permitan obtener el 100% La vida de servicio de un aceite de su vida de servicio. En la depende de múltiples factores mayoría de los casos el usuario que van desde la calidad de la conoce las propiedades físico- base lubricante y los aditivos químicas del aceite por medio hasta las condiciones bajo las de la información que el cuales trabaja en la máquina, fabricante especifica en el pasando por las buenas o catálogo, pero prácticamente malas prácticas que el usuario en ningún caso, se especifica tenga sobre su manejo, uso y la vida de servicio en horas de aplicación. Por ejemplo, en las operación y los parámetros de turbinas de vapor e hidráulicas, temperatura de operación y los aceites minerales pueden control de contaminantes que tener vidas de servicio permitan obtenerla. Por otro entre 15 y 30 años, mientras lado el usuario no parece tener que en una turbina de gas preocupación por conocerla, normalmente dura entre 1 y 2 9

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años y un sintético de tipo PAO, puede alcanzar hasta 5 años. La diferencia fundamental entre estas diferentes vidas de servicio son las condiciones de trabajo ya que en las turbinas de gas, la temperatura de operación de los cojinetes puede estar alrededor de los 120º C mientras que en las turbina de vapor por lo regular no supera los 70ºC.

en el cual se encuentra alojada una bomba rotativa, inclinada 30° con respecto a la horizontal. Se le agregan 5 ml de agua destilada al aceite y se pone a girar la bomba rotativa a 100 rpm, luego se le inyecta oxígeno a la mezcla, hasta una presión de 90 psig. La emulsión se somete a una temperatura constante de 150°C, en La vida de servicio de un presencia de un catalizador aceite se especifica en de cobre; a esta temperatura, horas de servicio bajo unas la presión de la mezcla sube determinadas condiciones aproximadamente hasta 170 de operación; este dato es psig. El tiempo de inducción muy importante conocerlo, o el de reacción del aceite pero solo es especificado con el oxígeno, se mide a por algunos fabricantes de partir del momento en que lubricantes cuando se trata de la presión del oxígeno dentro componentes de máquinas que del recipiente es de 170 psig trabajan con grandes volúmenes hasta que desciende 25 psi. de aceite como es el caso de Teóricamente, 100 minutos turbomáquinas, sistemas de de tiempo de inducción circulación y sistemas hidráulicos, equivalen a un año (8760 dondesepuedentenervolúmenes horas) de vida de servicio del de aceite hasta de 3000 o más aceite. Este método, en el caso galones en una sola máquina. de los aceites usados, sirve Para la toma de decisiones en para evaluar la vida residual cuanto a la compra del lubricante o el contenido de aditivos más eficiente para una aplicación antioxidantes que aún le específica, es necesario conocer quedan al aceite usado, al el dato de la vida de servicio, compararlo con la resistencia si no se conoce y el fabricante a la oxidación del aceite nuevo. El límite mínimo de ESTABILIDAD DE LA OXIGENACION POR BOMBA minutos en la prueba RPVOT para un aceite usado es de ROTATIVA RPVOT, MÉTODO ASTM D2272 100, o sea cuando tenga este Este método consiste en colocar una muestra de 50 grs de valor se debe programar aceite nuevo o usado dentro de un recipiente hermético el cambio del aceite y bajo 10

no lo específica en el catálogo es recomendable contactarse con él para conocerlo ya que esto permite tomar la mejor decisión. Para especificar la vida de servicio de un aceite se utiliza la Prueba de Oxidación por Bomba Rotativa RPVOT, ASTM D2272, que permite conocer por extrapolación cuánta es la vida de servicio en horas que se espera que tenga el aceite cuando se encuentre trabajando en la máquina. En teoría por cada 100 minutos del aceite en la prueba RPVOT, ASTM D2272, se espera que tenga 8760 horas de vida de servicio, por lo tanto un aceite que tenga 1000 minutos en la prueba RPVOT, ASTM D2272, su vida de servicio será aproximadamente de 87.600 horas. Hasta hace algunos años se utilizó la prueba ASTM D943, pero era un método muy largo de evaluación que podía durar días, semanas o meses por lo que se reemplazó por el método rápido ASTM D2272, que puede durar dos o tres días dependiendo de la resistencia a la oxidación que tenga el aceite.

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ninguna circunstancia se deben tolerar valores por debajo de 50 minutos, porque en cualquier momento se precipitan gomas ácidas orgánicas y barnices, los cuales se empiezan a formar por debajo de 100 minutos de tiempo en la prueba RPVOT. Ver Figura 1.

Figura 1 Bomba rotativa RPVOT, ASTM D2272 para evaluar la resistencia a la oxidación de aceites nuevos y usados.

PROCESO DE OXIDACION DEL ACEITE Los aceites lubricantes derivados del petróleo ISO y SAE para MCI y transmisiones, cuando se fabrican quedan con características básicas, pH alrededor de 11, a pesar de que algunos de los aditivos que contienen como los de tipo metálico, entre los cuales

se encuentra el zinc, fosforo, azufre, bisulfuro de molibdeno, principalmente, son de naturaleza ácida; pero a medida que transcurre su vida de servicio, por la reacción de los aditivos y de la base lubricante que contiene una determinada cantidad de azufre (S) con

elementos oxidativos como el oxígeno (O2), el agua (H2O)y elementos catalizadores como las temperaturas por encima de los 50ºC, el hierro (Fe) y el cobre (Cu) que provienen de las tuberías, carcasas y mecanismos lubricados, se va oxidando cambiando su naturaleza básica por ácida. Ver Figura 2.

S (pH11) + O2 + Top ≥ 50ºC se forma SO2 (pH7) SO2 (pH7) + H2O + Fe, Cu se forma H2SO4 (pH4) Figura 2 Proceso de oxidación de los aceites lubricantes derivados del petróleo. 11

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El azufre (S) que contiene la base lubricante del aceite derivado del petróleo en menor o mayor cantidad, dependiendo del Grupo (I; II; III) al que pertenece, y que tiene un pH de 11 aproximadamente, o sea que es básica, reacciona con el oxígeno (O2) del aire y teniendo como catalizador temperaturas de operación iguales o mayores a los 50ºC forma dióxido de azufre (SO2) que tiene un pH de 7 aproximadamente, o sea que es neutro. A nivel práctico no se evalúa el pH del aceite sino el Número Acido Total (TAN), en mgrKOH/gr.ac.us, ya que esta prueba a diferencia del pH permite evaluar ácidos solubles e insolubles en el aceite. El aceite nuevo tiene un TAN bajo,

normalmente entre 0,1 y 0,4. Cuando se forma el dióxido de azufre (SO2) o peróxidos, el TAN del aceite está en el 80% del valor condenatorio, en este valor termina la condición OC (Operación Confiable) del aceite y empieza la zona de alarma OF (Operación en Falla). Si hay agua presente en el aceite, ASTM D95, los peróxidos reaccionan con el agua, de ahí la importancia de mantener los aceites libres de agua o máximo hasta con 0,1% por volumen; para controlar este contaminante, el componente lubricado debe tener venteo, indicador de nivel de aceite, válvula de drenaje, el aceite debe ser el adecuado y tener aditivos de demulsibilidad, ASTM D1401, que permitan separar el agua del aceite en

operación. Aun cuando el agua se separe eficientemente del aceite, las trazas de agua que puedan quedar en el aceite, en presencia de materiales catalizadores como el hierro (Fe) y el cobre (Cu) terminan formando gomas ácidas y poco a poco los barnices o “pinturas ácidas”, los cuales en la medida que encuentren en los mecanismos lubricados o en el sistema de lubricación, puntos calientes, se acelera su formación, precipitándose en aquellas zonas que estén por debajo de los 45ºC. O sea las altas temperaturas de operación, por encima de los 55ºC incentivan la formación de los barnices y las menores a 45ºC los precipitan.

FORMACIÓN DE BARNICES Los aceites utilizados en turbomáquinas en especial los que trabajan en las turbinas de gas, tienen una elevada tendencia a formar barnices debido a: 1. Temperaturas de operación del aceite en la electrostáticas, con puntos calientes que zona de fricción de los cojinetes lisos y de empuje aceleran la oxidación del aceite y por lo de los rotores normalmente por encima de los tanto la presencia de gomas y barnices, que 65ºC y temperatura del aceite en el depósito y incluso pueden llegar a colmatar los filtros en las servoválvulas por lo regular por debajo de de aceite, en especial los que van montados en el sistema de control, antes de la llegada los 45ºC. del aceite a las servoválvulas. 2. Uso de bases lubricantes Grupo II o III que tienen una menor solvencia con los peróxidos 4. Presencia de agua por encima de los valores máximos permisibles de 0,1% por volumen, que incentivan la formación de los barnices. ASTM D95. 3. Procesos de filtración por debajo de 4 micras que originan la presencia de cargas 5. Presencia de espuma en el aceite, ASTM D892, 12

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por encima de los valores máximos permisibles, la cual en la zona de fricción se comprime adiabáticamente generando degradación térmica. 6. Tuberías de circulación de aceite en acero carbón, en especial la de retorno del aceite, la cual no está totalmente llena de aceite, y al retornar el aceite caliente de los cojinetes lisos y de empuje, calienta el aire presente entre la tubería y el aceite y en las noches cuando baja la temperatura ambiente, se condensa humedad, formando herrumbre y haciendo que se desprendan millones de pequeñas (menores de 0,5 micras) partículas de hierro (Fe) que actúan como catalizadores del proceso de formación de barnices en el aceite. 7. Falta del sistema de evacuación de aire caliente del depósito de aceite o está trabajando de manera defectuosa. 8. Descarga a tierra defectuosa o no la tiene, de las corrientes estáticas que se presentan durante el funcionamiento del aceite en el sistema de lubricación a altas velocidades.

permanecen solubles en el aceite y luego donde la temperatura del aceite es menor de 45ºC se precipitanporlamenorsolubilidad con el aceite y se adhieren sobre las superficies metálicas, como es el caso de las servoválvulas en los sistemas hidráulicos de control y gobernación de las turbinas de vapor. Cuando el aceite de lubricación y de control de la turbina de vapor, gas e hidráulica es el mismo que el de lubricación, los barnices pueden ocasionar el atascamiento de las servoválvulas y dar lugar a una parada no programada o al embalamiento de la turbina, ocasionando la falla catastrófica de sus componentes. Para controlar la formación de barnices a las bases lubricantes se les agregan aditivos inhibidores de oxidación (antioxidantes), siendo los más comunes los fenoles inhibidos y las aminas aromáticas, los primeros trabajan muy bien controlando la formación de barnices a temperaturas por debajo de los 45ºC y los segundos por encima de los 55ºC. Cuando los aditivos inhibidores de la oxidación a base de fenoles se consumen, las aminas empiezan a disminuir, la base lubricante se oxida rápidamente y empiezan a aparecer los barnices. Esto ocurre cuando empieza a aparecer ácido sulfúrico (H2SO4) en el aceite.

barnices en el aceite es: 1- Que no se formen al final de la vida de servicio del aceite, aun cuando los aditivos inhibidores de la oxidación se hayan agotado y la base lubricante se haya oxidado. 2- Que una vez que se formen permanezcan solubles en el aceite y que queden retenidos en los filtros de aceite, para lo cual es necesario tener en cuenta el nivel de limpieza ISO 4406-99 con el cual se debe dejar el aceite, que no debe ser menor de 16/15/12, excepto en casos especiales donde el fabricante de la máquina lo recomiende, ya que entre más exigente sea el nivel de limpieza del aceite por debajo del especificado anteriormente, mayores serán las posibilidades de que se formen barnices por las cargas electrostáticas que se presentan al pasar el aceite por los filtros. 3- Los filtros de aceite deben ir montados después de los enfriadores de aceite, ya que los barnices son solubles por encima de los 55ºC e insolubles por debajo de los 45ºC.

Los barnices provenientes de la oxidación del aceite tienden a precipitarse en las partes más frías del sistema de lubricación y de control como es en el depósito de aceite, Entre 45º y 55ºC los barnices no se la zona de salida del aceite forman, pero por encima de este El objetivo con respecto a los de los intercambiadores de valor se acelera su formación y 13

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calor, en las servoválvulas y en menor grado en la superficie de fricción (babbitt) de los cojinetes lisos radiales y de empuje, no obstante si se forman en estos mecanismos, el barniz restringe el flujo de aceite, afectando el enfriamiento y dando lugar a mayores temperaturas de operación que reducen

el factor de seguridad de la película lubricante. Cuando los barnices se forman en el depósito de aceite y en los intercambiadores de calor, se disminuye la transferencia de calor y la viscosidad del aceite disminuye afectando el espesor de la película lubricante. Ver figura 3.

Figura 3 Formación de (a) Gomas ácidas. (b) Barnices en el depósito de aceite de una turbina de vapor.

CARACTERISTICAS DEL BARNIZ El barniz es una especie de pintura que se adhiere en forma de una capa muy delgada a las superficies metálicas, con una mayor afinidad con los materiales ferrosos que con el acero inoxidable 304, compuesto por la degradación de los aditivos y la oxidación de la base lubricante con un alto peso molecular de 14

naturaleza polar que fluye desde el interior del aceite hacía las superficies metálicas y se adhiere dependiendo de la temperatura a la cual se encuentre. El color del barniz inicialmente es amarillo, dorado cobrizo y finalmente anaranjado. Forma una capa dura que el mismo aceite no es capaz de desprender, por

lo que es necesario cuando se cambie el aceite, hacerle al sistema de lubricación un flushing químico-hidráulico. ELIMINACION DEL BARNIZ Lo obvio, antes que temer como objetivo la eliminación de los barnices, es propender porque estos no se formen, pero si esto es lo normal a través el tiempo con el aceite utilizado y con el diseño del sistema de lubricación de la máquina, entonces se deben tener en cuenta las tres alternativas siguientes para eliminar los barnices del aceite después de que estos se han formado: 1. Purificación electrostática: se somete el aceite ISO a un campo eléctrico haciendo que las gomas ácidas se aglomeren y formen compuestos más grandes para ser retenidas en los filtros. Este es un proceso muy lento que puede generar alta presencia de humedad. La limitación de este proceso es que una vez que el aceite está libre de estas gomas, el barniz que se haya adherido a las superficies metálicas difícilmente es barrido por el aceite, porque éste no tiene

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la suficiente solvencia para desprenderlos y mantenerlos en suspensión y por lo tanto el aceite se vuelve a contaminar con barnices.

de fisisorción, el elemento adsorbente y las gomas ácidas y barnices se unen por fuerzas electrostáticas, que permiten que queden retenidos en la media filtrante. En el proceso de “quimisorción” se utilizan productos químicos afines con las base lubricante y con los aditivos, que reaccionan con las gomas ácidas y barnices, formando compuestos más pesados que 2. Flushing químico hidráulico: finalmente son retenidos en los filtros de aceite. se lleva a cabo cuando el aceite ISO se cambia y se ha detectado Por cualquiera de los métodos utilizados para eliminar la presencia de barnices en los barnices del aceite, se requiere hacerle un flushing el aceite. Se drena el aceite químico - hidráulico al sistema de lubricación y al depósito de usado, y se hace circular un aceite, para desprender y eliminar las gomas ácidas y barnices producto químico para que que puedan estar adheridos a las superficies metálicas. Las desprenda los barnices que tres alternativas propuestas son costosas por la adquisición estén adheridos a las tuberías de los equipos, operación e insumos necesarios para llevar a de circulación de aceite y al cabo el proceso. depósito de aceite; terminado el proceso, el sistema de MONITOREO DE LA PRESENCIA DE BARNICES lubricación se lava con agua y EN EL ACEITE se seca. Luego se hace circular el aceite para flushing hidráulico. resultados se reportan como Es un proceso demorado on los análisis básicos valor delta E en la escala CIE que depende del tamaño del de laboratorio a los LAB. sistema de lubricación. aceites en servicio 3. Media filtrante desechable: se utiliza una media adsorbente de un material la celulosa comprimida, algodón, perlas de resina, que tienen una gran afinidad electroquímica con las gomas ácidas y con los barnices; el proceso se lleva a cabo con velocidades del aceite bajas y con reducidos caudales, por lo regular 2 gpm. La adsorción de los barnices puede ser de tipo físico y se denomina “fisisorción” o de tipo química y se denomina “quimisorción”. En el proceso

no es factible determinar la presencia de barnices en el aceite, por lo que es necesario recurrir a pruebas especiales como:

3. Cuantificación en membrana filtrante (MFQ): Se hace pasar la muestra de aceite a través de un filtro de material afin con los barnices, y luego por diferencia de peso se evalúa la cantidad 1. Análisis espectrofotométrico de barnices que quedaron cuantitativo (QSA): retenidos en el filtro. 2. Colorimetría de micro membrana (MPC): Los depósitos insolubles en el aceite se extraen de la muestra usando un parche de membrana, luego el color del parche es analizado en un espectrofotómetro. Los

4. Ultracentrífuga (UC). Se centrifuga una muestra del aceite a una velocidad entre 10.000 y 20.000 rpm y los residuos pesados que quedan se evalúan comparándolos con una escala visual y se les da un valor relativo. 15

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CONTROL DE LA FORMACION DE BARNICES En la práctica más que eliminar los barnices presentes en el aceite y en el sistema de lubricación de la máquina, se debe trabajar es para que no se formen, por lo tanto es necesario incluir en los análisis de laboratorio según pruebas ASTM e ISO que se le efectúan al aceite periódicamente la prueba RPVOT, ASTM D2272, e interpretar correctamente su correlación con el Numero Acido Total (TAN), mgr KOH/ gr.ac.us. y con el conteo de partículas, según ISO 440699 y efectuar los procesos de diálisis por termovacío y filtración de acuerdo con los resultados obtenidos. 1. RPVOT por encima de 200 minutos (OC: Operación Confiable), TAN bajo (OC), ISO 4406-99 alto (OF: Operación en Falla o EF: En Falla): Filtrar el aceite para darle el código de limpieza requerido. 2. RPVOT por encima de 200 minutos (OC), TAN alto (OF o EF), ISO 4406-99 bajo (OC): Dializar el aceite hasta dejar el TAN en OC.

Tomada de: diario.latercera.com/

3. RPVOT por encima de 200 minutos (OC), TAN alto (OF o EF), ISO 4406-99 alto (OF o EF): Dializar y filtrar el aceite para

darle el código de limpieza requerido. 4. RPVOT menor de 200 minutos y mayor de 100 minutos (OF), TAN bajo o alto (OC, OF, EF), ISO 4406-99 bajo o alto (OC, OF, EF): Dializar y filtrar el aceite. Si el TAN no queda en OC es necesario cambiar parcialmente el aceite, se empieza con un 10% del volumen total y se le evalúa el TAN hasta que quede con un valor dentro del rango OC. 5. RPVOT menor de 100 minutos (EF), TAN bajo o alto (OC, OF, EF), ISO 4406-99 bajo o alto (OC, OF, EF): Dializar y filtrar el aceite hasta dejarlo por encima de 100 minutos en la RPVOT y programar el cambio de aceite de manera inmediata cuando no sea factible dejar la RPVOT por encima de 100 minutos. En este estado, no se recomienda cambiar parcialmente el aceite usado por nuevo ya que pueden ocurrir reacciones químicas que aceleran el proceso de oxidación de la mezcla resultante. Cuando no se cuente con la disponibilidad de la diálisis del aceite usado se debe cambiar de manera inmediata

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y se le debe hacer al sistema de lubricación (tuberías, depósito de aceite, intercambiadores de calor, carcasa de los filtros de aceite, etc) un flushing químico - hidráulico para eliminar los barnices que se hayan podido formar y adherir a las superficies metálicas.

a formar los barnices porque el contenido de aditivos antioxidantes prácticamente se ha agotado y rápidamente la base lubricante se descompondrá, con el riesgo de que la película lubricante se rompa y se presente el contacto metal metal en los mecanismos lubricados.

VALORES TIPICOS EN LA RPVOT, ASTM D2272

En turbomáquinas el aceite se debe monitorear en el laboratorio cada tres meses, y se le deben efectuar las siguientes pruebas básicas: 1. Viscosidad cSt/40ºC y cSt/100ºC, prueba ASTM D88. 2. TAN (Número Acido Total), prueba ASTM D664. 3. Contenido de antioxidantes, prueba Ruler CE 320. 4. Contenido de agua, prueba ASTM D95. 5. Contenido de partículas sólidas, prueba de conteo de Partículas ISO 4406-99. 6. Contenido de aditivos metálicosymetalesdedesgaste, prueba Espectrofotometría por absorción atómica (EAA), ppm.

Los valores típicos en la RPVOT, ASTM D2272, de un aceite de tipo turbina (Grupo I) puede estar entre 400 y 1000 minutos mientras que un aceite altamente refinado (Grupo II) puede tener un valor de hasta 1500 a 2000 minutos. Un aceite de tipo turbina con un alto valor en la RPVOT, ASTM D2272, tiene una elevada resistencia a la oxidación y por lo tanto una mayor vida de servicio en horas de operación. CAMBIO DEL ACEITE El cambio del aceite se debe programar cuando el aceite en la prueba RPVOT, ASTM D2272 obtenga un valor mínimo de 100 minutos y se debe cambiar por encima de 50 minutos. Por debajo de este valor (algunos aceites con un valor mayor) se empiezan

FRECUENCIA DEL MONITOREO DEL ACEITE

Después de un año y cada año de servicio del aceite, se le debe efectuar, adicional a las pruebas básicas, la RPVOT, ASTM D2272 y si es inferior a 200 minutos se le hace adicionalmente el contenido de barnices por MPC; según los resultados obtenidos se procede de acuerdo a lo

especificado en el “Numeral 9. Control de la formación de barnices”. En caso tal de que el aceite o los mecanismos lubricados muestren algún comportamiento anormal (espuma, agua, contenido de metales de desgaste, temperatura en la zona de fricción o en el depósito de aceite, vibraciones), se le hacen las siguientes pruebas especiales: 1. Demulsibilidad, prueba ASTM D1401. 2. Espuma, prueba ASTM D892. 3. Tensión interracial, dinas/ cm, prueba ASTM D971. 4. Rigidez dieléctrica, prueba ASTM D1816. 5. RPVOT, prueba ASTM D272. 6. Contenido de barnices MPC. 7. Capacidad de carga de los aditivos metálicos, prueba ASTM D2783. 8. Ferrografía analítica.

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ASPECTOS A TENER EN CUENTA PARA EVITAR LA FORMACION DE BARNICES En las turbomáquinas es necesario tener en cuenta los siguientes aspectos para evitar que se formen barnices en el aceite y se adhieran a las superficies metálicas de los mecanismos lubricados y del sistema de lubricación: 1. Aceite con una alta resistencia a la oxidación, como mínimo 800 minutos en la RPVOT ASTM D2272. 2. Material del sistema de lubricación (tuberías de presión y de retorno de aceite, depósito de aceite, carcasas de los filtros e intercambiadores de calor, etc) en acero inoxidable 304 (API 614). 3. Monitoreo del aceite en el laboratorio durante el primer año cada tres meses con las pruebas básicas según ASTM e ISO, después del primer año y una vez al año, adicional a las pruebas básicas, la RPVOT, ASTM D2272. Cuando de menos de 200 minutos y mayor a 100 minutos, cada seis meses, adicional a las pruebas básicas, se le hace la RPVOT, ASTM D2272 y el contenido de barnices por MPC; se analizan los resultados de acuerdo a lo especificado en el “Numeral 9. Control de la formación de barnices”, y se toman 18

decisiones. 4. Cuando en la RPVOT, ASTM D2272 de menos de 100 minutos, se le hace monitoreo al aceite cada mes, incluyendo las pruebas básicas, RPVOT, ASTM D2272 y contenido de barnices por MPC. Se procede de acuerdo a lo especificado en el “Numeral 9. Control de la formación de barnices”, y se toman decisiones. 5. Filtración permanente desde que el aceite inicia su ciclo de vida de servicio, manteniéndolo dentro del rango OC del código ISO 4406-99 especificado por el fabricante de la máquina. En ningún caso debe ser inferior a 16/15/12. Para aceites de turbomáquinas la recomendación para el aceite nuevo o filtrado debe ser de 17/16/14, el valor OC de 19/18/16 y EF de 20/19/17. 6. Diálisis y filtración del aceite cuando el valor en la RPVOT, ASTM D2272 es menor de 200 minutos. 7. No trabajar el aceite por debajo de 100 minutos en la RPVOT ASTM D2272, en caso contrario dializar y filtrar y cambiar hasta un volumen del 10% del aceite usado por vez, hasta que se pueda cambiar la totalidad del aceite. Tomado de: espiadellabo.com/2012/12/de-los-lipidos-al-biodiesel/

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DIALISIS Y FILTRACION DEL ACEITE La diálisis al aceite usado es un proceso físico por termovacío en el cual el aceite se somete a temperaturas cercanas a los 100ºC, y a presiones de vacío como mínimo de 25” de Hg, permitiendo que las gomas ácidas (y agua si el aceite está contaminado con agua) se solubilicen en el aceite y que sean separadas y eliminadas del aceite

por vaporización. Esto hace que el TAN del aceite disminuya y la estabilidad a la oxidación RPVOT aumente. La filtración del aceite elimina metales catalizadores del proceso de oxidación del aceite como el hierro y el cobre, controlando el proceso de oxidación y permitiendo de esta manera el logro de la vida de servicio del aceite. Ver Figura 4.

Figura 4 Proceso de diàlisis al aceite de una turbina hidráulica (a) Dializador de aceite. (b) Aceite antes y después del proceso de diálisis. 19

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Tomado de: www.rdr.srv.br/portfolio-item

ES RETO DEL ESTADO Y EL MERCADO IMPLEMENTAR LAS ENERGIAS RENOVABLES Por:

Laura López Alzate Periodista y Comunicadora Social Universidad EAFIT Medellín, Julio 27 de 2016

El mundo ha venido en evolución con respecto al tema de energías renovables, el problema es que cuando llega a un país son necesarias una serie de regulaciones para adoptar este tipo de tecnologías. En Colombia hace dos años se sancionó la Ley 1715 que establece las normas sobre estas energías. La normatividad se formuló con la idea de hacer más factible

los precios de la energía eólica y solar, pero también iniciar una transformación profunda en el mercado energético, a través de la implementación de las redes inteligentes, la generación distribuida, y entender que el consumidor ya no sólo cumple este rol, sino que también puede pasar a ser productor de energía o modificar su comportamiento de consumo para que el sistema funcione mejor. 21

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de las empresas en invertir en este tipo de negocio y del país en diversificar su canasta por el fenómeno del niño.

Para el docente de la Escuela de Ingeniería de Antioquia, Santiago Ortega, la eficiencia energética es un tema transversal al sector productivo.

“La gente se pregunta por qué en Colombia no tenemos tanta generación de energía solar y eólica. Lo que sucede es que en nuestro país tenemos abundancia de recursos hídricos y aún no los hemos explotado de forma amplia. Pero este mecanismo funciona muy bien, es económico, aunque ha tenido inconvenientes por el fenómeno del niño. También, el precio de dichas energías alternativas es bajo y por ello se hace complejo que se implementen en el mercado de gran escala”, explica Santiago Ortega Arango, docente de la Escuela de Ingeniería de Antioquia y experto en temas de energía y agua. Con esta ley se está empezando a dar pasos para que se amplíe el mercado energético, además porque ya existe un interés por parte 22

Jorge Alonso Robledo, profesional de Chec, la hidroeléctrica de Manizales y Caldaslas, explicó que las tarifas energéticas de Colombia son volátiles Por otro lado, el territorio porque se depende casi colombiano tiene un alto en un 70 por ciento de las potencial en generación energías a partir del agua. de energía geotérmica y se están iniciando algunos Según Jaime Blandón, proyectos en el Nevado del gerente de la empresa Ruíz. En cuanto a la generación Ingeniería Especializada y ex a partir de la biomasa existen director de la Comisión de grandes oportunidades y Energía y Gas, en el marco del en Cali se está produciendo Congreso de Sostenibilidad energía a partir del bagazo de del Mercado de Electricidad la caña de azúcar. en Colombia, realizado el 21 y 22 de julio en la Universidad Sin embargo, el cambio EAFIT, el país no debe renunciar fundamental con las nuevas a la generación hidráulica tecnologías en este sector tiene por la abundancia de agua que ver con una transformación que existe, el problema es en el paradigma del consumo, complementar esta oferta en a partir de la generación de la temporada del fenómeno datos cada vez más detallados del niño. por parte de las redes inteligentes, que le permiten al usuario conocer su consumo y controlarlo, para hacer más eficiente el sistema. Sumado a esto, los paneles solares ya pueden ser adquiridos por cualquier persona y abastecer parte de su demanda de energética. Y en el futuro este cliente podría vender la energía que no esté utilizando Para Jaime Blandón, ex director de la Comisión Reguladora de Energía y Gas es importante encontrar el a la red. De esta manera, ya no complemento ideal para la energía hidráulica. habría necesidad de prender una planta térmica.

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“La térmica no es posible generarla porque el gas se agotó, el carbón tiene problemas ambientales, pero no se puede descartar porque hay abundancia de este recurso y están las energías renovables alternativas pero son tecnologías costosas. Aunque los precios están bajando y se espera que en especial la energía eólica entre al mercado en unos años”, dijo Jaime Blandón. Cecilia Maya Ochoa, gerente de administración y de mercado de XM, participante en este evento, señaló que Colombia tiene una matriz de generación energética estable por el gran componente hidráulico que se tiene, pero esto no da confiabilidad. Las energías renovables tampoco la dan. Pero lo interesante es que cuando se presenta el fenómeno del niño las hidrologías bajan pero los vientos se incrementan, por lo que con la energía eólica podría haber un componente importante de complementariedad. Además, el mantenimiento de este tipo de tecnología es sencillo. Lo que ampliaría la matriz de energía limpia.

De acuerdo con IgnacioArrazola, consultor sobre temas del mercado energético, el lado de l a d e m a n d a q u i e r e energías limpias y precios competitivos. La Ley 1715 por su parte ofrece muchos incentivos para que este sector se incremente. Ya se están generando negociaciones entre la demanda y estas energías pero la regulación no está totalmente terminada.

una nueva metodología y es que hay empresas que producen máquinas con mayor eficiencia energética y se las dan a las industrias y estas las van pagando con el ahorro energético que van teniendo. También hay fábricas que ya están implementando la tecnología solar en sus instalaciones e incluso le venden a otros”, afirma el docente Santiago Ortega.

“Las empresas privadas cada vez más están apoyando las energías sostenibles y los costos de inversión han bajado. Además, hay otros productos que la complementan como las baterías de gran tamaño que funcionan para la energía eólica y solar”, detalló el consultor.

Edgar Alba, presidente de la empresa Texas Oil Tech, especializada en la investigación, desarrollo y promoción de energías limpias, durante el Congreso afirmó que ya se ha liberado un poco más en Colombia el tema de la comercialización de estas energías, pero aún falta mayor voluntad política para que se implemente mejor este mercado. La energía eólica si bien es en la que más se ha avanzado, sólo las grandes empresas participan en este negocio. En el sistema fotovoltaico hay muchas oportunidades pero el porcentaje aún es bajo. En la tecnología para el uso de biomasa en la generación el país está mal, porque no conoce acerca de su implementación y existen muchos intereses por parte del sector político

EFICIENCIA ENERGÉTICA El tema de eficiencia energética es transversal al sector industrial, porque la energía representa dinero. Quien consuma menos ahorra recursos, lo que representa utilidades para la organización. “Hay reconversiones tecnológicas que se pueden realizar, el asunto es mirar los costos, por eso, es importante mirar el modelo de negocios. Hay

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y empresarial que no permiten hacer viable este negocio, más allá de lo que se viene haciendo en el Valle del Cauca. “En lugar de hacer rellenos sanitarios podríamos hacer generación completa y existen tecnologías a nivel mundial que no requieren reciclaje previo, porque todo se dirige a una misma fuente. Pero hay ciertos intereses particulares en el manejo de residuos sólidos que no han querido que esto funcione”, expresó el presidente de Texas Oil Tech.

Jaime Millán, socio gerente de la firma consultora Mejía Millán y Perry, subgerente técnico de las Empresas Públicas de Pereira y consultor internacional, el mayor reto para Colombia en la implementación de las tecnologías de energía renovable se relaciona con el área social, en el desarrollo de las consultas previas y el oportunismo que se genera en las comunidades, porque van a querer sacar de los empresarios cosas que el Estado no les ha podido dar. En este caso lo que se puede hacer es replicar el modelo de Chile, el cual

entró antes a negociar con las comunidades y decidió lo que les iba a entregar, suplió sus necesidades para que luego los empresarios entraran a realizar este negocio. Si bien es responsabilidad del Estado colombiano el suministro de la electricidad de forma confiable y segura para todo el país, es la gestión individual de diversos agentes lo que contribuye a que en cada instante de tiempo la frecuencia del sistema se mantenga a 60Hz logrando equilibrio perfecto e instantáneo de la oferta con la demanda.

RESEÑA DEL CONGRESO DE SOSTENIBILIDAD DEL MERCADO DE ELECTRICIDAD EN COLOMBIA Este evento se realizó el 21 y 22 de julio en la Universidad EAFIT y contó con exposiciones magistrales, foros de expertos y paneles de discusión que les permitió a los asistentes discutir sobre la sostenibilidad del sector eléctrico colombiano y los roles que deben cumplir los diferentes agentes. Los temas que se trataron en el Congreso fueron: El papel del Regulador en la sostenibilidad del sector, el clima, el desarrollo sostenible y fuentes de energía alternativa, el riesgo financiero y proyección de variables de largo plazo, expansión del sistema eléctrico: garantía del suministro en el largo plazo y acciones para garantizar la sostenibilidad. 24

(De izquierda a derecha) Cecilia Maya, gerente de administración y de mercado de XM, Jaime Millán, subgerente técnico de las Empresas Públicas de Pereira, Ignacio Arrazola, consultor sobre temas del mercado energético, fueron algunos de los expertos que asistieron al Congreso de Sostenibilidad del Mercado de Electricidad en Colombia.

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¿ QUÉ ES EL MICRO DIESELING? http://www.aincor.es/

Por: Juan Alfredo Ortiz Ingeniero Mecánico Jefe de Planta / Crysler jaortiz_mty@hotmail.com Monterrey, México

¿ Cóm o ll e gué a est a i nve s t i gaci ón ? , ¿ a este res ul t ad o? Bu eno p u es debido a este efecto del micro -dieseling, también conocido como degradación térmica inducida por presión, es un proceso en el cual una burbuja de aire pasa de una zona de baja presión a una zona de alta presión, dando como resultado una compresión adiabática, donde se pueden generar temperaturas que, en algunos casos, sobrepasan los los 850°C hasta los 1000°C. Esto hace que el aceite que rodea la burbuja se descomponga térmicamente generando productos carbonosos y la degradación acelerada del aceite. Bueno después de todo este 26

laminar en los codos de radio corto todas estas partículas ocasionaban el desgaste del material del tubo por ende la fuga de aceite. Otra cuestión que encontré que me estaba afectando era la oxidación del Lubricante y encontré este tema no menos fenómeno que investigué pude interesante que el anterior y concluir que este efecto era lo que van en muchas ocasiones que veía en el aceite al hacer la de la mano. prueba de membrana al aceite ya que dejaba una especie de hollín muy obscuro y no sabía por qué se presentaba este fenómeno en el aceite, si al sacar la muestra de aceite, el aceite se veía casi de su color original (ámbar) hablo de aceite mineral hidráulico 46 y debido a este efecto era el hollín encontrado en la membrana, lo cual también me llevo a que en estas máquinas hubiera una gran cantidad de fugas de aceite por tubería hidráulica dañada (porosa), ya que también al andar ese mico hollín en el aceite y al tomar mucha velocidad por el flojo

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Las burbujas de aire o de la misma espuma generada por la

ADICION INADECUADA fuerza del aceite que puede porvocar espuma o se pueden EN LA RECONSTRUCCION DEL FLUIDO formar de muchas maneras como por ejemplo: LIBERACION DE AIRE DISUELTO Todos los fluidos hidráulicos contienen una cantidad de aire disuelto, que puede liberarce cuando la presión baja rápidamente, esto puede ocurrir en válvulas y orificios, asi como el conducto por donde el fluido vuelve al depósito.

PURGA INADECUADA

Tras intruducir el fluido inicialmente, el sistema hidráulico contendrá aire en todas formas (liberado, disuelto, introducido). Para INTRODUCCION MECANICA que pueda funcionar de forma correcta, se tendrá que El aire se puede introducir en proceder a una purga del puntos del sistema donde exista mismo para sacarle el aire. vacío, como pérdidas en la línea de succión de la bomba.

El aire se puede introducir en el fluido si se producen salpicaduras cuando se añade el fluido, o si el fluido añadido provoca una agitación indebida en el depósito CONTAMINACION Una de las formas más comunes de producir una introducción d e a i r e y producción de espuma es: La co nta m in a ci ón d el fl uido po r co m p onentes a c tivo s de l a s uper f i ci e. 27

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Alterantivamente, el fluido puede contaminarce de tal forma que provoque una precipitación del agente anti-espumante o de expulsión de aire, creando un incremento significativo de aire introducido. La contaminación con tierra, agua, aire, etc., puede influir enormemente en la tasa de degradación del lubricante. La tierra que contiene partículas finas de metal puede ser un catalizador que ínicie y acelere el proceso de degradación del lubricante. El aire y el agua pueden proporcionar una fuente de oxígeno que reaccione con el lubricante y conduzca a su oxidación. Una vez más, el análisis del lubricante puede ser muy útil para el monitoreo de los niveles de contaminación del lubricante. La fuente de la contaminación fue la sílice (polvo de arena sálica de los colectores de finos).

encontré que me ha servido de mucho para una rápida guía de análisis en piso, más que nada para tomar una decisión de contención antes de una acción definitiva. DEPOSITOS INADECUADOS Las medidas del conjunto del depòsito deben incluir un volumen suficiente de lubricar para permitir que las burbujas de aire y la espuma puedan deshacerce durante el tiempo de reposo del fluido en el depósito. La altura de este se debe adecuar para asgurar que duerante los momentos de maximo trabajo por la bomba, el nivel del fluido no baje de la forma de este. La bomba debe estar instalada por debajo del deposito por lo que se mantendrá una presión positiva en todo momento. Esto tiene mas importancia cuando se usan fluidos acuosos, en tanto que estos fluidos tienen un peso específico superior así como una presión de vapor mas alta que los fluidos minerales. Consulta e investigación www.Noria.mx Ingeniero Roberto Trujillo Noria Corporation Machinery Lubrication (12/2012) Jeremy Wright

Bueno colegas espero que e s ta p e qu e ñ a y senc il l a aportación pueda servirles en un futuro o en alguna falla que tengan y puedan relacionarla con lo que nos pasó aquí en la planta. Les dejo esta tablita que 28 http://oleinrefinery.blogspot.com.co/

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LUBRIGOTAS Tomado de: gasoleoscodisoil.es/por-que-aditivar-el-gasoleo/

CASO 1

FALLA CATASTROFICA DE UNA CAJA DE ENGRANAJES POR BAJO NIVEL DE ACEITE

Por: Comité Técnico Revista TRIBOS Medellín, Colombia

ANÁLISIS La caja de engranajes se lubrica con un aceite mineral ISO 220 EP1 de categoría H1. Las frecuencias preventivas de cambio de aceite establecidas por la empresa para este tipo de cajas de engranajes eran de dos años. En la actualidad este equipo está dentro del listado de los equipos críticos a los cuales se les toma muestra de aceite cada tres meses y se les analiza en el laboratorio según pruebas ASTM e ISO, sus propiedades físico - químicas, oxidación, nivel de contaminación, y desgaste y de acuerdo con los resultados obtenidos se deja 30

en servicio, se filtra o se cambia. riesgoso sacarle aceite porque estas cajas de engranajes El día viernes, 27 de junio de no cuentan con válvula para 2016 a las 8:00 am se le tomó drenaje del aceite sino con la muestra de aceite a este un tapón lo cual al evacuar reductor de velocidad, y para el aceite puede generar tal efecto se le revisa el nivel regueros de aceite, lo cual de aceite antes y después resulta inconveniente ya que de que dicho procedimiento el aceite utilizado hasta el se efectúa; de acuerdo con momento es de categoría el reporte del tribologo de H2 y no H1 como debería turno. La mirilla de tipo “ojo de ser debido a que la caja de buey” mostraba un nivel alto, engranajes acciona un eje o sea que cubría totalmente la vertical en el cual va montado mirilla, por lo que el tribologos un agitador para mezclar un optó por dejar la cantidad de producto alimenticio. aceite donde estaba mientras se conocían los resultados de Los resultados de laboratorio laboratorio, además de que era fueron reportados el día

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01 de julio y muestran que la viscosidad del aceite de 219,38 cSt/40ºC y de 24,56 cSt/100ºC está en estado OC (Operación Confiable); la oxidación TAN de 1,4 mgrKOH/gr.ac.us está en estado OF (Operación en Falla) o sea que hay que cambiar el aceite; el desgaste, Fe de 15 ppm en estado OC (Operación Confiable) y Cu de 2 ppm está en estado OC (Operación Confiable) y el nivel de contaminación por partículas sólidas (23/22/20) se encontraba en condición EF (En Falla), por lo que era necesario programar la filtración o cambio del aceite, ya que con el nivel de contaminación que presentaba de 23/22/20 ocasiona niveles de desgaste erosivo y abrasivo anormales. El día lunes 30 de junio se produce la falla de la caja de engranajes por desgaste adhesivo en los engranajes y rodamientos y de acuerdo con la versión del personal del mantenimiento, el problema fue ocasionado por un bajo nivel de aceite porque se encontró que la cantidad de aceite que tenía la caja de engranajes cuando se desarmó no correspondía a la que debía tener de acuerdo con el fabricante. Resulta inicialmente contradictorio de que está sea la razón de la falla, ya que cuando

se tomó la muestra de aceite, el nivel estaba por encima de lo normal y luego falle por falta de aceite y la caja de engranajes no presentara fugas de aceite. Esto lleva a concluir que si la falla fue ocasionada por falta de aceite, es porque la mirilla “ojo de buey”estaba manchada por los barnices y lacas que genera la oxidación del aceite a través del tiempo (es posible pensar esto porque el aceite de acuerdo con los resultados de laboratorio, estaba oxidado, TAN igual a 1,4mgrKOH/gr.ac. us) y que con frecuencias de cambio de aceite de 2 años las probabilidades de que esto ocurra son muy altas. O por el contrario, la caja de engranajes

falló no por falta de aceite, sino por terminación de la vida disponible de alguno de los mecanismos lubricados, por sobrecargas dinámicas que generan más fricción y por lo tanto mayores temperaturas de operación que disminuyen el espesor de la película lubricante ocasionando condiciones de fricción metalmetal. Al inspeccionar la mirilla “ojo de buey” se encontró que efectivamente estaba manchada por lacas y barnices y que daba una indicación del nivel de aceite incorrecta, mostrando exceso de aceite cuando efectivamente le faltaba aceite a la caja de engranajes. Ver Figura 1.

Figura 1 Falla de los dientes de los engranajes 31

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CONCLUSIONES 1. Los contaminantes presentes en la mirilla “ojo de buey” tales como gomas, lodos, lacas y barnices, procedentes del proceso de degradación del aceite ocasionaron una mala lectura en el nivel real que tenía la caja de engranajes, por lo cual se presentó la operación de la caja de engranajes con bajo nivel de aceite generando altas ratas de desgaste adhesivo que ocasionaron finalmente la falla de la caja de engranajes.

2. Según el informe de laboratorio la frecuencia de cambio de aceite debe ser inferior a dos años, ya que el nivel de oxidación del aceite con un TAN de 1,4 mgrKOH/ gr.ac.us. estaba en falla, además de que la contaminación por partículas sólidas presentes en el aceite de 23/22/20 excedían la máxima recomendada por la ISO 4406-99 de 18/17/15.

RECOMENDACIONES 1. Inspeccionar y limpiar trimestralmente el estado de todas las mirillas “ojo de buey” instaladas en todas las cajas de engranajes de las plantas; con esta actividad se evita que las lecturas del nivel de aceite sean erróneas. O en

su defecto, para garantizar la confiabilidad de las cajas de engranajes, cambiarlo por otro tipo de indicador del nivel de aceite como el de tipo “tubo vertical metálico y con vidrio templado”. Ver Figura 2 y Figura 3.

Figura 2 Indicador del nivel de aceite del tipo “ojo de buey” 32

Tomado de: http://www.directindustry.es/

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Figura 3 Indicador del nivel de aceite “Tubo vertical metálico y con vidrio templado”

2. En todos los cambios de aceite que se le efectúen a las cajas de engranajes de las plantas se debe realizar un flushing con un aceite de limpieza, para garantizar la remoción total del aceite usado y de los contaminantes presentes en las cajas de engranajes.

para filtración del aceite. Con estos elementos se garantizará la correcta lubricación de los mecanismos y la confiabilidad de las cajas de engranajes.

3. Instalar en todas las cajas de engranajes de las plantas los elementos recomendados en el Proceso de Lubricación Efectiva de la Lubricación Centrada en Confiabilidad, tales como 1. Indicador del nivel de aceite. 2. Válvula de drenaje. 3. Vente. 4. Rótulo de Lubricación. 5. Indicador de temperatura. 6. Toma de muestra de aceite. 7. Válvula 33

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ADITIVOS ANTIDESGASTE

Consulta Técnica Chile, Junio 26 de 2016 Estimado Profesor: Participé en noviembre 2015 en su curso de análisis de lubricantes Nivel II en Santiago de Chile, oportunidad donde también adquirí su libro que me ha sido de mucha utilidad. Quisiera ver si me puede ayudar con una inquietud. Recientemente se acercaron unos proveedores a ofrecerme Medellín, julio 2 de 2016

un producto “fantástico”, realizando un test que demostraba lo buen lubricante que era, pero lo único que aprecié con el test fue que tenía un excelente aditivo antidesgaste (mejor que el que utilizamos en Planta); con ello trataron de convencerme de que el lubricante era mejor porque así los componentes se desgastarían menos. De acuerdo a lo aprendido en su curso, lo más importante en un lubricante es la viscosidad y el indice de viscosidad, pues de lo contrario no existirían lubricantes sino que

solo productos de aditivos, razón que expuse a estos proveedores. Mi consulta es ¿qué beneficios o perjuicios podría obtener al utilizar lubricantes con alto porcentaje de aditivos antidesgaste?, el tener tanto aditivo antidesgaste ¿lo hace mejor lubricante? Deduzco de lo leído en su libro que podría mejorar las condiciones en las partidas y paradas del equipo. Agradeciendo que pueda responder a mis consultas Saludos cordiales Mauricio Eugenio Ingeniero Mecánico meugenio@celulosa.cmpc.cl Celulosa Arauco – Chile

Buenos días ingeniero Mauricio: Cordial saludo. Los aditivos antidesgaste o modificadores de fricción permiten reducir el desgaste adhesivo en el momento de la puesta en marcha o parada del mecanismo, tanto en lubricación HD como en la EHL. En el caso de HD solo actúan en la puesta en marcha y parada y en EHL en todo momento, recuerde que en esta condición de lubricación se tiene condiciones de fricción mixta permanente. En la práctica cuando se tienen condiciones críticas de lubricación EHL, torques muy altos y velocidades muy bajas es aconsejable, dependiendo de la generación de aditivos EP (EP1, EP2, EP3) que tenga el lubricante agregarle este tipo de aditivos, teniendo en cuenta el porcentaje y la compatibilidad. El porcentaje normalmente es máximo del 5% por peso y la compatibilidad se verifica en cuanto a la demulsibilidad, ASTM D1401 y a la espuma, ASTM D892. Se hace la mezcla y se verifica la compatibilidad de la mezcla verificando las propiedades de demulsibilidad y espuma; si pasa se le puede agregar al lubricante si no pasa entonces no. Luego a la mezcla se le hace la prueba de 4 bolas ASTM D2783 para verificar la capacidad de carga con que quedó. Debe estar por encima de los 750 kgf. Los tres parámetros más importantes en un lubricante para lubricacion EHL son: Viscosidad, Indice de Viscosidad y capacidad de carga en la prueba de 4 bolas ASTM D2783. Saludos, Pedro Albarracin Aguillón Ingeniero mecánico UdeA 34

pedroalbarracin@ingenierosdelubricacion.com Medellín – Colombia

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LUBRICACION DE CABLES METALICOS http://mareche.es/viper/

Por: Miguel Jimenez Carvajal Ingeniero Mecánico - UPB Cables&cables San José - Costa Rica Julio 15 de 2016

INTRODUCCION

los alambres internos, se fracturan, generando accidentes o grandes pérdidas económicas al caer las cargas que sostienen y/o trasladan. Es muy importante incluir dentro de los planes de mantenimiento y lubricación, todos los cables metálicos que se utilicen en la empresa, obviamente, teniendo en cuenta su criticidad, ya que algunos de ellos van a estar sometidos a mayores cargas dinámicas y condiciones ambientales más críticas que otros. Un cable metálico en apariencia parecería que no requiriera ningún tipo de cuidado

debido a que los torones al observarlos cuando el cable metálico está en operación, no se “mueven” entre sí, pero realmente si lo están haciendo debido a los esfuerzos de tensión y de compresión que se presentan cuando éste se enrolla alrededor de un tambor o pasa por la superficie exterior de poleas tensoras, conductoras o conducidas, haciendo que la fricción metalmetal siempre esté presente, en mayor o menor proporción, dependiendo del proceso de lubricación que se esté llevando cabo en el cable metálico. Ver Figura 1.

Los cables metálicos son elementos mecánicos que permiten transmitir elevadas potencias entre diferentes componentes de máquinas, por lo general funcionan bajo críticas condiciones de fricción sólida (fs), y en la mayoría de los casos, como no se les presta la debida atención, se presenta de manera crítica en los diferentes torones que los constituyen la fricción metal-metal (fmm), dando lugar a una vida esperada, Ve, mucho menor que la vida disponible, Vd, y en no pocos casos a la falla catastrófica del mismo, cuando por un Figura 1 desgaste adhesivo o corrosivo Cable metálico de 6x17 (6 torones con 17 alambres en cada torón) (a) Con núcleo de críticos, principalmente en fibra. (b) Con núcleo metálico. (c) Diferentes tipos de trenzado en cables metálicos. 36

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FUNCIONES DEL LUBRICANTE PARA CABLES METALICOS Las funciones principales que el núcleo, torones adyacentes debe cumplir el lubricante y la superficie exterior del para la lubricación de cables cable metálico. metálicos son: - Permanecer el máximo - Reducir la fricción metal- tiempo posible en estado metal (fmm) entre los torones semifluido en el núcleo, y cuando se mueve el uno con sólido en la parte exterior del respecto al otro debido a las cable metálico para evitar que cargas dinámicas de tensión y se le adhieran las impurezas compresión a las cuales están que pueden estar presentes expuestos. en el ambiente. - Proteger contra la corrosión Ver Figura 2(a) y Figura 2(b).

FUNCIONES DEL LUBRICANTE PARA CABLES METALICOS El lubricante para cables metálicos debe tener características específicas que le permitan permanecer durante largo tiempo sobre las superficies metálicas sin ser desplazado manteniendo sus propiedades lubricantes, reduciendo al máximo la fricción metal-metal, fmm, entre los diferentes torones del cable metálico. Las principales propiedades son:

- Resistir el lavado por agua. - Permanecer semiblandos a temperaturas por debajo de los 5ºC y con buena consistencia y adhesividad cuando sean superiores a los 40ºC. - Tener buenas propiedades de penetración para que lubriquen las superficies interiores de cada torón, po rque es a l l í dond e se presenta el mayor coeficiente de fricción sólida (muy próximo a ser fricción metal-metal). - Contar siempre con aditivos metálicos Extrema Presión de tipo EP1, EP2, EP3, A B dependiendo de las cargas dinámicas a las que estén sometidos los torones. Figura 2 Aspectos de diferentes tipos de lubricantes después de 240 horas de haber sido - Tener buenas propiedades aplicados. (a) Película lubricante completamente seca. (b) Película lubricante inhibidoras de la herrumbre y semifluida garantizando una mínima fricción sólida (fs) entre los torones. protectores contra la corrosión 37

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cuando el cable metálico - No debe afectar el material trabaje a la intemperie. de las guarniciones de caucho de las poleas guías, volantes y - Formar una película muy mordazas fija y móvil de las adhesiva sobre la superficie pinzas. del cable metálico, con un alto coeficiente de fricción sólida, fs, - No debe afectar la para evitar el deslizamiento entre adherencia entre el cable el cable metálico y las poleas. metálico y las volantes, o sea que debe mantener la - Ser amigables al ambiente fuerza de fricción sólida, Ffs, por lo que no deben contar de acuerdo con la siguiente con clorofluorocarbonos relación: Ffs ≥ 3Psenoα. (CFC) para que no afecten la capa de ozono (O3). - A temperatura ambiente

debe mantener una viscosidad tal que se pueda aplicar mediante un sistema de aspersión. En la Tabla 1 se especifican las propiedades físico-químicas de un lubricante típico, para la lubricación de cables metálicos aéreos.

Tabla 1 Propiedades físico-químicas típicas de un lubricante para la lubricación de cables metálicos aéreos

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sólidas, ya que de lo contrario, las partículas que se le adhieran van a ocasionar problemas de desgaste erosivo y abrasivo. Los tipos más xiste diversidad de lubricantes para cables comunes de grasas que se emplean son las de metálicos dependiendo del tipo y de las jabón de sodio y litio, y las complejas de litio y condiciones de operación bajo las cuales trabaja. aluminio con aditivos EP1, EP2 o EP3. Los más importantes son: - Lubricantes asfálticos: Se utilizaron - Aceites lubricantes: Son de alta viscosidad y ampliamente en la lubricación de cables se utilizan como vehículo para transportar los metálicos hasta la década de los años 90, luego aditivos metálicos EP1, EP2 o EP3 hasta el núcleo entraron en desuso al implementarse de manera del cable metálico y alambres de los torones; se más rigurosa las normas relacionadas con la aplica sumergiendo el cable metálico (cuando protección del ambiente. En la actualidad no se es factible hacerlo) en un baño con dicho aceite utilizan ni se volverán a utilizar en el futuro. a una temperatura de 60ºC, durante un tiempo aproximado de 4 horas. Luego se dejan escurrir - Lubricantes de película sólida: Reducen bien los residuos de aceite que pueda tener el considerablemente las condiciones de fricción cable metálico, y se le aplica por spray o por metal-metal entre los alambres de los torones y brocha, en su superficie exterior un lubricante entre éstos, al propiciar una película límite más de película sólida (normalmente grafito o estable y duradero. Se aplican en suspensión, bisulfuro de molibdeno), que permanece seco, en una base volátil en la cual se encuentra el garantizando que el polvo no se le adhiera y que lubricante de película sólida suspendido de el agua resbala sobre su superficie, manteniendo manera coloidal, utilizando como medio de un coeficiente de fricción sólida, fs, del orden de transporte una corriente de aire comprimido. La base se evapora y queda únicamente una fina 0,09 o menor. película lubricante sólida (capa límite metálica - Grasas lubricantes: Se emplean para recubrir 1), tanto en la parte interior como en la superficie la superficie exterior del cable metálico y así exterior del cable metálico. Los más utilizados evitar la salida del aceite aplicado en la parte son el grafito y el bisulfuro de molibdeno (MoS2). interior; se utiliza en muy pocos casos y solo El principal inconveniente es su elevado costo, cuando el ambiente está libre de partículas lo cual los hace indicados únicamente para TIPOS DE LUBRICANTES

Tomado de: http://www.loctite.ru/lubrication-protection-3734.htm

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aquellos casos en los cuales se deben garantizar altos niveles de confiabilidad (cables de ascensores, funiculares, etc.) y también cuando el medio donde trabaje el cable metálico sea bastante contaminado por partículas sólidas o agua, debido a que al formarse

una película sólida y seca, el polvo, la arena y las partículas sólidas prácticamente no se le adhieren.

plata, cobre, etc. de tamaño submicrométrico (igual o menor a 0,1 micra); se mezclan con una base altamente volátil, la cual facilita su aplicación - Amalgamas de partículas y penetración hasta el núcleo, metálicas: Son formuladas torones y a la superficie exterior a partir de sólidos metálicos, del cable metálico. como el zinc, fosforo, estaño,

REDUCCION DE LA VIDA DISPONIBLE DEL CABLE METALICO Tabla 1.5 Resultados de la prueba ASTM G99 de desgaste adhesivo con probetas de un cable metálico de acero GS20Mn5V lubricado y no lubricado

Tomado de: www.ortizfischer.com

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“ESTIRAMIENTO” DE LAS CADENAS DE RODILLOS Por: José Miguel Antolinez Romero Ingeniero Mecánico UTP Director Desarrollo de Transmisiones Pereira – Colombia Junio de 2016

INTRODUCCION En la mayoría de las fábricas donde se tienen sistemas de transmisión por cadenas de rodillos y silenciosas, se les presta muy poca atención a su lubricación, porque en apariencia son componentes muy “sencillos”, haciendo que se desgasten prematuramente y que por lo tanto su consumo sea elevado; para controlar este tipo de situaciones, se deben tener en cuenta los siguientes 42

aspectos: - Análisis del tipo de fricción que se presenta en las diferentes zonas de fricción; Selección correcta del tipo de lubricante; - Cantidad, frecuencia y método de lubricación. Las cadenas de rodillos en funcionamiento con no poca frecuencia tienden a “estirarse”, hasta que llega un momento dado en que ya no se pueden tensionar más y se procede a cambiarla o a quitarle eslabones para llevarla nuevamente a su longitud original, siendo esta última opción la que ocurre con mayor frecuencia. Esto conlleva a que la cadena de rodillos, una vez ha perdido el paso (distancia media entre dos pasadores

Tomado de: suintra.es/cadenas

consecutivos), trate de salirse de los de los dientes de los piñones o sprockets causando graves accidentes o fallas. Son muchas las cadena de rodillos que trabajan en diversidad de condiciones de torque y de velocidad, que estando bien calculadas y correctamente instaladas, apenas trabajan una pequeña parte de las 30.000 horas de Vida Disponible, Vd, que normalmente tienen, como resultado en la mayoría de los casos, debido a una lubricación defectuosa. La lubricación de los bujes y pasadores de las cadenas de rodillos es comparable a la de los cojinetes lisos, pero en este caso el movimiento relativo es mínimo y está

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limitado únicamente a un giro de 180° en cada uno de los sprockets, dificultando con esto la formación de una película fluida o mixta, y haciendo que se presenten condiciones de película límite de manera permanente, aun cuando la cadena trabaje permanentemente sumergida en aceite.

Tomado de: repositorio.sena.edu.co/

LUBRICACION Para lograr una correcta lubricación de las cadenas de rodillos se debe garantizar que el lubricante fluya hasta la parte interior de los pasadores y bujes, y que en ellos permanezca durante un determinado periodo de tiempo la capa límite metálica 1 para que garantice condiciones de fuerza de fricción mixta, Ffm. El “alargamiento” de la cadena de rodillos tiene su origen en una mala lubricación. Por lo general se le aplica suficiente cantidad de grasa o aceite sobre la superficie exterior de la cadena de rodillos, pero la zona de fricción entre el pasador y el buje de cada eslabón queda completamente seca, propiciando condiciones de fuerza de fricción metalmetal, Ffmm, y dando lugar a que el buje se desgaste en los

extremos en forma de elipse y de lugar al “alargamiento” de la cadena de rodillos. Ver Figura 1.

Figura 1 Superficie de los pasadores y bujes de una cadena de rodillos en donde se deben garantizar condiciones de fuerza de fricción sólida, Ffs, y por lo tanto de lubricación límite (LL). 43

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LUBRICANTES Existen diversidad de lubricantes para cadenas de rodillos y silenciosas, por lo que es necesario seleccionarlos correctamente ya que de lo contrario aunque se les apliquen a las cadenas, no necesariamente cumplen con su objetivo de lograr que se alcance la Vida Disponible, Vd, especificada por el fabricante. El lubricante a utilizar debe estar acorde con las condiciones de torques transmitidos, velocidades de operación, método de lubricación correcto, cantidad a aplicar, ambiente y proceso en el cual trabaja. Funciones del lubricante Las funciones de un lubricante para cadenas de rodillos y silenciosas son las siguientes: - Formar una película límite entre el pasador y el buje y entre el rodillo y los dientes de los sprockets. - Garantizar condiciones de fuerza de fricción sólida, Ffs, de baja intensidad para reducir la fuerza de fricción metalmetal, Ffmm, y controlar el desgaste adhesivo. - Enfriar la transmisión, aunque esta función es poco eficiente ya que la cantidad de 44

lubricante aplicada es mínima, excepto en los sistemas de lubricación por inmersión, donde el aceite recircula entre los bujes, pasadores y rodillos de la cadena y el depósito de aceite, garantizando una buena absorción de calor y una adecuada disipación del mismo a través del área de la carcasa o depósito. - Amortiguar el impacto de la carga dinámica, Cd, debida al torque, entre los bujes y pasadores y entre los rodillos y los dientes de los sprockets. - Evacuar las partículas sólidas y abrasivas que puedan penetrar entre el pasador y buje y que puedan estar presentes entre el rodillo y los dientes de los sprocket.

o el producto con el cual puedan estar en contacto o cerca en un momento dado. También cuando se requiera prolongar las frecuencias entre re-lubricaciones. En este caso una de las ventajas más significativas es la de que este tipo de lubricantes garantiza un mejor efecto amortiguador con respecto al de los lubricantes minerales, porque la capa límite metálica 1 y la capa fluida 3 que transporta el lubricante hasta la zona de fricción, tienen una estructura molecular de tipo esférica. - Vegetales: Para condiciones de operación donde el lubricante pueda afectar el ambiente o el producto (alimentos, medicinas, etc), que esté relacionado con el sistema Clases de lubricantes de transmisión en el cual Las clases de lubricantes trabaja; o porque la filosofía que se pueden utilizar en la de la empresa sea la de utilizar lubricación de las cadenas de lubricantes biodegradables y rodillos y silenciosas son: no tóxicos. - Minerales: Para condiciones de operación donde el torque, velocidad y ambiente sean normales. - Sintéticos: Para condiciones de operación donde el torque, velocidad, temperatura de operación, y/o ambiente sean críticos, y puedan afectar la seguridad de las personas, desempeño de la cadena

Tipos de lubricantes Los tipos de lubricantes que se utilizan en las cadenas de rodillos y silenciosas son: - Aceites con aditivos metálicos AW y EP: fluyen hasta la zona de fricción entre el buje y el pasador, reduciendo la fuerza de fricción metal-metal, Ffmm, y propiciando condiciones

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de fuerza de fricción sólida, Ffs, mediante la reacción de los aditivos AW o EP con las superficies metálicas, según la criticidad de la fuerza de fricción sólida, Ffs. Los aceites se le aplican a las cadenas de rodillos y silenciosas, a plena pérdida (gota-gota, brocha, etc) o por inmersión, siendo éste método de lubricación el más conveniente, pero que en la mayoría de los casos no es factible de utilizar, debido al montaje que tiene la cadena en la máquina. En la aplicación del aceite por el sistema de lubricación a plena pérdida, el aceite permanece muy poco tiempo en las superficies de fricción del buje y el pasador y del rodillo y dientes de los sprockets de la cadena; lo que realmente se pretende en este caso, es que el aceite sirva más como vehículo para los aditivos AW y EP, que como lubricante. Se deben utilizar aceites con aditivos EP1, EP2, o EP3, según las condiciones de torque y de velocidad que se tengan. Los aceites que presentan un mejor nivel de desempeño en la lubricación de las cadenas de rodillos y silenciosas, son los de viscosidad media (entre un grado ISO 100 y 220), con

aditivos EP2 a base de bisulfuro de molibdeno. - Grasas con aditivos AW y EP: Se utilizan muy poco en la lubricación de cadenas de rodillos, debido a la dificultad que tienen para fluir hasta las zonas de fricción, principalmente a los bujes y pasadores; cuando se utilizan, los niveles de desgaste adhesivo son bastante críticos reduciendo ostensiblemente la Vida Disponible, Vd de la cadena de rodillos. Se utilizan principalmente para recubrir la parte exterior de la cadena de rodillos, cuando se les efectúa el proceso de mantenimiento en “aceite caliente” mezclado con grafito o con bisulfuro de molibdeno, para lubricar los bujes y pasadores, con el fin de ayudar a que los residuos de aceite mezclado con el lubricante de película sólida que queda en la zona de fricción entre los bujes y pasadores, permanezca más tiempo lubricando. - Lubricantes de película sólida: Son los más efectivos para garantizar condiciones de fuerza de fricción sólida, Ffs, entre los bujes y pasadores y rodillos y dientes de los sprockets, ya que reaccionan con las superficies metálicas y permanecen lubricándolas durante largos períodos de tiempo. Tienen la ventaja de que al formar una película límite seca (similar a una pintura), los contaminantes presentes en el ambiente no se le adhieren, controlando el desgaste erosivo y abrasivo. Se aplican en spray mezclados con una base volatil que una vez que está en contacto con las superficies de fricción, se vaporiza dejando una película sólida de un espesor submicrométrico (menor de 1 micra). Los lubricantes de película sólida más utilizados son el bisulfuro de molibdeno (MoS2), grafito, teflón y boratos. Estos lubricantes a pesar de su excelente desempeño, no se deben utilizar donde se requieran lubricantes de tipo H1 y H3, porque son no biodegradables y tóxicos.

Tomado de: http://www.directindustry.es/

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Categoría de los lubricantes La s cate g or í a s d e l o s lubricantes utilizados en la lubricación de las cadenas de ro d i ll os y sil enc io sa s, dependiendo del proceso i n dus t r i al e n el c u a l tra b aj e n s o n : - H1: Procesos donde en un momento dado el lubricante pueda estar en contacto con alimentos, medicinas o cualquier otro de tipo de producto que al final puede ser ingerido por los seres humanos; por ejemplo producción de leche, embutidos, pan, etc. - H2: Procesos que no están relacionados con productos para consumo por los seres humanos; por ejemplo plantas cementeras, refinerías de petróleo, siderúrgicas, etc. - H3: Son lubricantes que hacen parte de las materias primas de los productos comestibles; por ejemplo, compresores alternativos de gas de etileno, para la producción de polietileno utilizado en la fabricación de bolsas plásticas en las cuales se van a empacar alimentos. Sistemas de clasificación de los lubricantes para cadenas Los sistemas de clasificación de los lubricantes utilizados en las cadenas de rodillos y silenciosas son: 46

- Sistema ISO para los aceites, en el rango del grado ISO 68 al 460 con aditivos antidesgaste (AW) o Extrema Presión (EP), según el caso; en algunos casos especiales se utilizan aceites de viscosidad hasta de 46.000 cSt/40°C con aditivos EP. - Sistema NLGI para las grasas, en los grados de consistencia 0, 1 y 2 con aditivos AW o EP de acuerdo con la condición de lubricación. Los aceites de especificación SAE para la lubricación de motores de combustión interna, no se deben utilizar en la lubricación de cadenas de rodillos y silenciosas debido al paquete de aditivos detergentes-dispersantes que contienen, y que al estar en contacto con agua se emulsionan. Los aceites SAE para transmisiones se podrían utilizar, pero se podría presentar en un momento dado el caso de que los mezclen con aceites industriales ISO, dando como resultado una mezcla que no garantiza la formación

correcta de la lubricante límite.

película

Características de los lubricantes Los lubricantes para cadenas de rodillos y silenciosas deben tener las siguientes características: - Fluir fácilmente hasta la superficie de fricción del buje y el pasador, a través del espacio entre las caras laterales de la chapeta interior y exterior. - Permanecer el máximo tiem po po s ibl e en las superficies de fricción del buje y pasador y del rodillo y dientes de los sprockets. - Contar con aditivos AW o EP que reaccionen fácilmente con las superficies de fricción. - Formar una película seca en la superficie de los rodillos y los dientes de los sprockets.

Tomado de: www.wgmsa.com/Productos

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SELECCION DE FILTROS HIDRAULICOS Y LUBRICACION Por: Ingeniero Alfredo Mazzini Asesor Técnico Hyflon SA Córdoba - Argentina Julio de 2016

Tomado de: www.madisa.com/

humano es de 40 micrones, (1 micrón es la milésima parte de un milímetro).

n el presente artículo vamos a describir la metodología para la correcta selección de un filtro hidráulico y/o de lubricación. Para ello vamos a tener en cuenta las necesidades limpieza del aceite requerida, caudal de aceite, viscosidad del lubricante, temperatura máxima y mínima de uso y presión del sistema.

a definir el orden de magnitud de los contaminantes que son perjudiciales en un sistema. En mis años como asesor técnico me toco muchas veces encontrarme con responsables de mantenimiento que miran una muestra de aceite a trasluz y te dicen si el aceite está bien o está mal… MIDIENDO LOS En primera medida vamos CONTAMINANTES a definir que el punto más Como primera medida, vamos pequeño que puede ver el ojo 48

En general podemos decir que partículas del tamaño 10 micrones ya son perjudiciales para un sistema hidráulico o de lubricación, esto esta íntimamente ligado a los componentes que hay en el sistema y sus tolerancias de fabricación, así como de las presiones que intervienen.

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Es decir, si a simple vista se pueden ver los contaminantes, no es que el aceite está sucio…. es que está ¡MUY SUCIO! Para esto se recurren a los análisis de laboratorio. ISO 4406: Una manera de

cuantificar la cantidad de partículas y los tamaños de las mismas en una muestra de aceite viene dada por la norma ISO4406, la misma define un código de 3 números de acuerdo a la

cantidad de partículas por mililitro de fluido en 3 rangos de tamaños: >4, >6 y >14 micrones.

PASOS PARA LA CORRECTA SELECCION DE UN FILTRO 1) Lo primero que debemos hacer es determinar el nivel de limpieza de nuestro sistema, para esto debemos identificar todos los componentes y luego identificar el más sensible a la contaminación. Algunos fabricantes de equipos hidráulicos ponen Es decir se cuentan el primer código corresponde a la cantidad en su manual el código ISO de partículas de 4 micrones, el segundo a 6 micrones y mayores y requerido, de lo contrario el tercero 14 micrones y mayores. Este conteo se hace por algún podemos usar la siguiente instrumento de laboratorio en general del tipo óptico/laser. tabla 49

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Para cada componentes los valores de A, B, C, D y E depende de criterios propios de cada sector de mantenimiento (presiones, criticidad del equipo, peligro de accidentes, etc...) en líneas generales podemos usar los valores para el criterio “D”.

2) El siguiente paso es determinar el elemento filtrante a utilizar para lograr esa limpieza, para ello debemos primero explicar los diferentes tipos de filtros. En aplicaciones industriales se usan en general dos tipos de elementos filtrantes, de celulosa y de fibra de vidrio sintética. Existen varias diferencias entre ambos. Los filtros de celulosa son de poro uniforme, logrando una retención de partículas solo en la pared del filtro, al contrario del de fibra que es de poros cónicos, logrando una retención en toda la profundidad del elemento.

Tomado de: www.hidraumatica.com.br/

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Esto es lo que da a los filtros sintéticos una vida útil mucho mayor que los de celulosa, esto se llama la capacidad de retención de impurezas DHC (Dirt Holding Capacity) y se expresa en gramos, cuanto mayor es este número, mayor será la durabilidad del filtro. Por otro lado, las fibras que componen el elemento son de menor diámetro en el caso de los sintéticos, teniendo esto también varios beneficios.

La propiedad más importante de un filtro es la eficiencia de filtrado, esto se define como el valor β del filtro y viene dado por la siguiente expresión: β3 para 3 micrones β3 = número de partículas antes del filtro/número de partículas después del filtro de 3 micrones y mayores. Β3= 200.000 partículas antes del filtro = 10 β3= 200.000 partículas antes del filtro = 200 20.000 partículas después del filtro 1.000 partículas después del filtro 51

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Los fabricantes de filtros tienen determinado para cada elemento que valor β tiene para un determinado micronaje (Ej: β3=200, β10=1000, β5=50). Esto se mide en fábrica con

En algún momento me paso que algunas personas me planteaba que un filtro β7=1000 era mejor que un filtro β5=200, por que aseguraba que era más eficiente. Esto no es necesariamente así, los resultados del 52

un test normalizado llamado “test de múltiples pasadas”. En un banco de prueba se pone el filtro a medir y se inyecta una cantidad de impurezas antes del filtro, luego se pone un sensor laser antes y uno después del filtro, esto nos da una tabla con la cantidad de partículas en varios tamaños y nos permite calcular el valor β para diferentes tamaños de partículas.

test nos dan una tabla con la cantidad de partículas antes y después del filtro en 1 micrón, 3 micrones, 5 micrones, etc. y el valor β para cada tamaño. Por lo que un filtro que es β3=200, puede ser β5=1000 o β10=10000.

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El grafico anterior explica un poco más este concepto. Esta normalizado para aplicaciones industriales utilizar β=200. Los fabricantes de filtros nos dan una guía de que elemento usar para cada código ISO requerido. Esta es una tabla a modo de ejemplo.

Tomado de: www.jusdust.com/

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3) Ya tenemos determinado el nivel de limpieza requerido y el elemento filtrante a utilizar. El siguiente paso es determinar la ubicación del filtro. En general, siempre que se pueda, es aconsejable colocarlos en el retorno, ya que hay una presión menor y son componentes más económicos, aunque cuando tenemos algún componente sensible es una protección adicional poner un filtro de presión antes del mismo. En la siguiente imagen podemos ver que existe un filtro de succión antes de la bomba (estos son de malla metálica de aproximadamente 150 micrones) para proteger la misma, luego un filtro de presión y uno de retorno. En este grafico solo falta el filtro de venteo y la boca de carga de aceite con su respectiva malla filtrante.

filtro. Para esto tenemos que calcular la pérdida de carga del mismo que se calcula teniendo en cuenta tanto el caudal como la viscosidad del aceite y los valores que el fabricante del filtro nos brinda. Cada carcasa tiene como parámetro cual es el máximo caudal y presión que soporta, estos son los primeros criterios de selección. Luego realizamos el cálculo con los valores del 4) El último paso, es determinar la carcasa del manual del filtro.

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El máximo delta P del filtro, a filtro limpio, tiene que ver con la valvula de By-Pass del mismo, ya que si a filtro limpio la caída de presión es alta, va a abrir la válvula y el filtro no va a trabajar. En general se toma como valido:

Esto significa, en el primer caso, que a 15 psid va a abrir la válvula de By-Pass y el indicador de saturación de filtro nos va a indicar que es momento de cambiarlo. Para tener una vida útil aceptable del filtro, el valor máximo a

muchos casos en que se usa como viscosidad el valor ISO del aceite (ejemplo transmisión 320) es un aceite con una viscosidad ISO 320 a 40°C. Pero hay que tener en cuenta la viscosidad de ese aceite a la temperatura de uso. Si por ejemplo lo que vamos a calcular es el filtro para un sistema tipo riñón filtro limpio es el de la tercera de un reductor en una mina. En invierno podemos tener columna. temperaturas de hasta -10°C, Po r úl tim o es de v ita l lo que daría una viscosidad im p o r ta n c ia ten er en de hasta 10.000 ctsk!! c u e nta l a viscosidad del aceite a la mínima temperatura de operación, ya que hay

Por eso siempre establezca la menor temperatura de uso, si es muy baja analice la posibilidad de instalar un calentador de aceite antes del filtro… Como último paso, siempre verifique los resultados con análisis de aceite.

¡¡¡Recuerde que un lubricante limpio son más horas de producción y menos dolores de cabeza por roturas imprevistas!! 55

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PROCESO DE DIALIZACION Y MICROFILTRACION COREMAR – COLTUGS REMOLCADOR CAUCA - SRP SCHOTTEL ESTRIBOR SHELL OMALA S2 G 150 Se realizó el proceso de dialización y microfiltración en el Remolcador Cauca- SRP SCHOTTEL ESTRIBOR el cual utiliza 476 galones de aceite SHELL TELLUS S2G 150 y presentaba contaminación de agua en 0,36 % por volumen antes de ser intervenido por LUBRICACIÓN DE CLASE MUNDIAL S.A.S. después de 3 días de trabajo se entrega al cliente un aceite con 0% de agua y con el código ISO 4406/99 18/17/15 recomendado para este tipo de componentes. Este trabajo se realizó con el equipo en operación, lo cual no se vio afectado el lucro cesante 20 mil USD y su disponibilidad, además de generar un ahorro del 70,58% en compra de aceite nuevo, lo equivalente a $10.690.095 COPS. RESULTADOS El proceso de dialización y microfiltración es un proceso físicoquesellevaacaboutilizando un equipo de termovacío de aceite móvil, el cual permite calentar el aceite contaminado hasta temperaturas de 100°C y someterlo a presiones de vacío de 27” de Hg aproximadamente, durante un tiempo establecido hasta eliminar sus contaminantes. y certificarlo con el código ISO 4406/99 recomendado para el tipo de mecanismo lubricado, dejándolo en condiciones similares o mejores al del aceite nuevo.

Imagen No 1: Imagen del Antes, Despues y Durante el Proceso de Microfiltración y Dializacion 57

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Imagen No 2: Resultados de Laboratorio Antes y Despues del Proceso de Microfiltración y Dializacion

BENEFICIOS

como catalizadores del proceso de oxidación.

Del proceso de microfiltración Optimización de los costos de y dialización del aceite SHELL mantenimiento, al reducir la rata TELLUS S2G 150, se obtuvieron de desgaste erosivo y abrasivo los siguientes beneficios: en los mecanismos lubricados. Se garantizó el código ISO 4406/99 17/17/15 del aceite, quedando dentro de los estándares de limpieza especificados por la norma.

Se garantizan que los mecanismos lubricados alcancen o superen la vida de diseño o disponibilidad al trabajar con un código de limpieza ISO 4406/99 mejor que Eliminación del 100% del el recomendado. contenido de agua presente en el aceite, cuando ésta se Prolongar la vida de servicio de encontraba en una concentración los lubricantes hasta tres veces el del 0,36% en estado de emulsión, tiempo esperado. disuelta y libre en el aceite. Reducción de costos por Eliminación de partículas compra de aceites. sólidas contaminantes en el aceite tales como el silicio, Minimizar el impacto que hierro, cobre, estaño, etc. tienen los aceites usados sobre Prolongar la vida del aceite al el ambiente al desecharse un eliminar materiales que actúan menor volumen de aceite. 58

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AHORRO ECONOMICO A través del proceso de dialización y microfiltración COREMAR COLTUGS obtuvo el siguiente ahorro por la compra de aceite:

Imagen No 3: Ahorro en la Compra de Aceite.

Imagen No 4: Grafica Ahorro en la Compra de Aceite.

CONCLUSIONES

por la norma el cual es del 0,2% para que el equipo no genere desgaste abrasivo, erosivo y corrosivo y por lo tanto lo induzca a una posible falla.

De antemano agradecemos la confianza depositada en LUBRICACIÓN DE CLASE MUNDIAL S.A.S. por parte de COREMAR-COLTUGS y expresamos nuestra satisfacción en los resultados obtenidos, y les recordamos nuestro compromiso en la ejecución de este tipo de servicios de lubricación y confiabilidad. Esperamos convertirnos desde Los costos en la compra este momento en aliados estratégicos de su operación. de aceite se minimizaron en un 70.58% gracias al Se certifica las propiedades fisicoquímicas al final del proceso procedimiento realizado por lo de dializacion y microfiltracion de 476 gaones de aceite SHELL que se recomienda ejecutarlo TELLUS S2G 150. cada vez que el aceite presente contaminación fuera de los Se calcula que la contaminación de agua en el aceite alcanzó niveles normales. porcentajes del 0,36, valor fuera de los estándares permitidos 59

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Adicional a lo anterior C O R E M A R - C O LT U G S ahorro 20 mil dolares por la disponibilidad del equipo. Además del ahorro económico se logra la confiabilidad del equipo al garantizar las propiedades fisicoquímicas del aceite evitando las posibles fallas que se podían presentar dejándolo por fuera de operación. Al final del servicio el aceite queda en óptimas condiciones para ser utilizado en la misma aplicación donde se venía utilizando y con un porcentaje de vida igual o mayor al que tenía al iniciar el proceso. COMENTARIOS POR PARTE DEL CLIENTE: Excelente trabajo realizado por LUBRICACION DE CLASE MUNDIAL S.A.S., dializando los 476 galones de aceite del Schotel de estribor del RM CAUCA sin tener que parar el equipo, se pudo notar el profesionalismo de todos sus integrantes y disposición de los mismo para trabajar en la operación 6 días continuos el equipo cumplió con lo ofertado. 60

Tomado de: www.finningsudamerica.com