martes, 30 de junio de 2009

El potencial de los Análisis de Aceite en Mantenimiento Proactivo de Maquinarias y como nos permitiría disminuir los costos de mantenimiento.

Los Análisis del Aceite de Máquinas se ha desarrollado en las últimas décadas, adaptando la tecnología informática a sus procesos con éxito digno de mención y creo que para las personas dedicadas al mantenimiento o conducción de máquinas es completamente "correcto" embarcarse en un programa de análisis de aceite con la esperanza razonable de que algo "bueno" sucederá inmediatamente, y continuará sucediendo en el futuro.

Pienso, que un programa de análisis de aceite, es mucho más que mandar una muestra al laboratorio y cuando llega a nuestras manos ponerlo en la carpeta de análisis de aceites.

El análisis de aceite deberá ser implementado como una herramienta total en el esquema de la Administración del Mantenimiento, no solo desde la parte técnica sino incluyendo lo financiero y disponer el seguimiento de los datos del análisis para calcular los ahorros; esto siempre es el parámetro principal para la eficacia del programa.

Hay que destacar que un buen plan de mantenimiento tiene que incluir el análisis, pero solamente haciendo analizar el aceite no califica el plan como bueno. El hecho de enviar el aceite al laboratorio es solamente un paso en una parte del programa.

En muchos casos, a pesar de que las compañías tienen un programa de análisis de aceite implementado, los resultados que obtienen no son necesariamente los óptimos posibles; ello debido a varias causas posibles:

Puertos de muestreo incorrectos
Toma de muestras no-representativas
Procedimientos de muestreo inadecuados
Botellas de muestreo no lo suficientemente limpias
Envío no-inmediato de muestras para su análisis
Pruebas inadecuadas
Preparación inadecuada de la muestra en el laboratorio
Uso de reactivos y solventes contaminados
Instrumentos no-calibrados
Personal analista no-calificado
Errónea interpretación de los resultados de análisis

Un informe del análisis del aceite consiste en datos y, quizás, un comentario. La evaluación del análisis es la parte más importante para ser usada en el mantenimiento de la maquinaria. No se le da la suficiente atención a este aspecto crítico del análisis del aceite.
Los laboratorios proporcionan los datos y a veces un comentario, a veces no. La mayoría de los laboratorios tienen límites preestablecidos para los resultados de la prueba; algunos realizan tendencias también.

Es muy común que al enfrentar un reporte de análisis, las personas dirijan su atención directamente a los datos de desgaste. Esto no es lo más conveniente, pues de ser así, el enfoque sería hacia los efectos y no hacia las causas. Deberíamos usar el análisis de aceite como una poderosa herramienta del Mantenimiento Proactivo y usarla para determinar las causas raíz es decir, la contaminación y la salud del lubricante.

Podemos dividir la evaluación de datos en dos partes: a) Clasificación de los datos y b) Avisos de Mantenimiento.

a) La Clasificación de los Datos es el proceso de clasificar un resultado de prueba como Normal, Notable, Anormal, Alto y Severo. Para cada dato de prueba los datos recorren cada una de estas calificaciones que es expresada típicamente usando el análisis estadístico estándar.
Un ejemplo podría ser que además de los valores numéricos, el laboratorio nos de una clasificación estándar de la muestra:

Viscosidad: fuera de límites
Número ácido (AN): normal
Nivel de aditivos: normal
Índice de viscosidad: normal
Punto de inflamación: posible dato anormal, con tendencia de aumento.
Partículas: normal
Agua: dentro de límites
Tierra, Polvo: sílice, normal
Normal, no se aprecian tendencias de aumento en metales de desgaste

Los datos fuera de lo esperado son la viscosidad y el punto de inflamación y es necesario centrarse en estos hechos.

En primer lugar, revisar cuáles son las causas más comunes para el aumento de la viscosidad:
1. Polimerización
2. Oxidación
3. Pérdidas por evaporación
4. Formación de carbón y óxidos insolubles
5. Presencia de agua en forma de emulsiones
6. Aire atrapado
7. Aceite equivocado (de alta viscosidad )

b) Avisos de Mantenimiento son el propósito principal del envío de muestras.
Las anomalías que nos pueden proporcionar los datos son indicadores de problemas potenciales, pero el propósito final del análisis, sin embargo, no son los datos, sino una evaluación exacta de la condición de la máquina, dado que conociendo esta, puede significar ahorro en los costos de mantenimiento.

La evaluación pensada desde el Mantenimiento Proactivo, brinda una interpretación y recomendación basada en condiciones, que complementa al resultado del análisis de aceite que efectúa el laboratorio con una interpretación estrictamente técnica.

Los laboratorios que hacen los análisis, normalmente identifican tres niveles de desgaste:
1. Normal: Niveles de desgaste, niveles de contaminantes, aditivos, viscosidad, etc. que caen dentro del promedio de la mayoría de los aceites analizados.
2. Anormal: Niveles de desgaste u otras condiciones que está por encima de lo usual.
3. Crítico: Niveles mayores que salen del rango tolerable y que podría acortar la vida útil del motor inmediatamente. Estos niveles pueden coincidir con los límites condenatorios de los fabricantes.

La evaluación para un mantenimiento proactivo brinda una interpretación y recomendación basada en condiciones, que complementa al resultado del análisis de aceite que efectúa el laboratorio. Estas recomendaciones son útiles para mejorar el mantenimiento y extender la vida útil del equipo.

Estas recomendaciones se basarían en:
1. Investigar la causa raíz de aumento de viscosidad, revisando las posibles causas de aumento de la viscosidad.
2. Una vez investigada la causa raíz, eliminar ésta.
3. ¿Qué hacer con el aceite?
4. ¿Qué hacer con el equipo? Si determinamos que el equipo se encuentra en buen estado, solamente deberá de ser drenado y adicionado con aceite nuevo dentro de especificación.

El análisis de aceite no es un fin en si. Un análisis hecho y enviado con números fríos, basados en tablas “normales” o “límites condenatorios” no nos ayudara en la reducción de costos de mantenimiento o aumentar la confiabilidad del equipo.

Por otro lado, un análisis bien hecho y bien evaluado con recomendaciones claras, vale 100 veces su costo.

En el caso de aceite de motores, la incorporación de técnicas de mantenimiento predictivo y proactivo mediante el análisis del lubricante de motores diesel ha permitido aumentar la confiabilidad y disponibilidad de los equipos, permitiendo reducir costos en repuestos, mano de obra, tiempo de paro, lubricantes, etc., mejorando el aprovechamiento de los recursos.

La experiencia adquirida hasta el momento ha permitido:

1) Optimizar la combustión, disminuir la dilución por combustible y la contaminación ambiental.
2) Conocer el desgaste anormal de los motores
3) Reducir el consumo de lubricantes
4) Reformular el protocolo de mantenimiento preventivo


lunes, 29 de junio de 2009

Motores Diesel. Nuevas tendencias en motores marinos y lubricación

Permanentemente, las grandes fábricas de motores diesel utilizados a bordo de los barcos, desarrollan nuevas tecnologías aplicadas a los motores marinos, destinadas a aumentar la eficiencia de los mismos y a tener un mejor control de sus emisiones, generando un desafío para los productores de lubricantes destinados a su protección.

La preocupación por controlar la contaminación que producen los motores diesel, ha ido en aumento. En función de ello la Organización Marítima Internacional (IMO) y la Unión Europea (EU), han establecido limites para disminuir el contenido de azufre en los combustibles pesados empleados en los motores marinos.

Por ello el Anexo VI del convenio Marpol 73/78 de la IMO, que a partir de mayo del año 2006 se hizo efectivo, establece que el limite de contenido de azufre en el combustible aceptado globalmente es del 4,5% y para ciertas áreas tales como el Mar Báltico y Mar del Norte (SECAS) el contenido permitido de azufre es de 1,5 %, buscando atenuar así la formación de SOx “óxidos sulfurosos”

Esto ha obligado a las casas constructoras de motores marinos a desarrollar diseños que permitan cumplir con la legislación y a la vez mantener el empleo de combustibles de bajo costo.

Entre las tecnologías empleadas se encuentra el “common rail”, que permite mantener al sistema de inyección independiente de la condición de funcionamiento del motor a través de un colector común que contiene al combustible a muy elevadas presiones

En la actualidad los sistemas electrónicos permiten un control total del inicio y final de la inyección, lo que ayuda a operar con menores temperaturas de gases en la cámara de combustión y así reducir los NOx “óxidos nitrosos”.

Otra mejora ha sido el empleo del aro antipulido (antipolishing ring) o aro de limpieza del pistón. Este anillo se aloja en la camisa y permite el removido de depósitos de la cabeza del pistón con el movimiento de cada carrera, ya que dispone de un diámetro levemente mayor al del pistón. Esto acontece en la fase inicial de formación de los depósitos lo que evita el endurecimiento de estos. Así se evita el exceso de los residuos carbonosos en la cabeza de pistón, que pueden constituir una suerte de “esponja” que afecta la película lubricante de la pared del cilindro.

También los turbosoplantes han contribuido al control de emisión de particulado a través de diseños con toberas variables y compresión en etapas, que permiten mejores llenados del cilindro en condiciones de carga variable del motor.

Recientemente se ha ensayado la formación de emulsiones agua – combustible, ya que por ej. un 1% de agua reduce los NOx a su vez en un 1%.

Aquí vemos como se puede favorecer la aparición de un mecanismo de desgaste corrosivo por la formación de ácido sulfúrico (combinando azufre y agua como residuos de combustión) lo que torna vital para el motor tener un adecuado TBN es decir una balanceada reserva alcalina de aditivos detergentes – dispersantes.

Otro fenómeno que se puede encontrar en motores semi-rápidos de 4 Tiempos es la aparición de lacas en la pared del cilindro. Las lacas constituyen depósitos color ámbar a marrón oscuro que suavizan la terminación superficial conocida como “bruñido” que permite una distribución uniforme de la película lubricante en la pared de la camisa (ver foto). Estas lacas “atenúan” el bruñido aumentando el consumo de aceite lubricante. Entre otros factores que favorecen la aparición de este fenómeno se tiene:

• Alta fluctuación de carga en la operación del motor
• Alta presión media efectiva
• Uso de combustibles con bajo azufre.

Una de las teorías del mecanismo de formación de las lacas durante estas condiciones, puede sintetizarse así; ante las variaciones de carga en el motor, puede verse afectada la pulverización del combustible, se produce el craqueo térmico del mismo y así muy pequeñas gotas de este toman contacto con la pared del cilindro, se produce a partir de allí y en forma brusca la evaporación de fracciones livianas y su posterior endurecimiento. Esto se combina con el lubricante presente en la pared del cilindro, y se deberán tener en cuenta otros procesos como el de oxidación por elevada temperatura.

Para evitar la formación de lacas se necesita un lubricante bien balanceado en sus aditivos y un adecuado mantenimiento del sistema de inyección.

Por ultimo se han variado las condiciones de refrigeración de las camisas elevando la temperatura de operación en su superficie de modo de atenuar el ataque por efecto de los ácidos generados durante la combustión.

Se busca tener el ácido mas concentrado y que de esta manera sea menos agresivo, esto se logra manteniendo la temperatura del cilindro por encima de la del punto de rocío correspondiente a la presión en el interior de la camisa.
Esta forma de operar el motor permite extender la duración de la reserva alcalina o TBN (numero de Base total) del lubricante. Es importante señalar que se debe controlar el enfriamiento del aire de barrido ya que en caso de ser este excesivo producirá el ingreso de humedad en el cilindro y con ello dilución de los ácidos y posteriormente la aparición de un desgaste corrosivo o bien de un ataque ácido.

Es por todas estas variables que se vuelve imprescindible la selección de un aceite de motor que con un adecuado TBN permita dar una correcta protección ante todas las condiciones de marcha del motor.

Fuente: Lubricantes Shell para Shell Gadinia y Shell Sirius X

domingo, 28 de junio de 2009

Reflexiones sobre Lubricación, Aceites y Aditivos

Como cuando vamos al médico, después de un análisis de sangre, y nos encuentra algún problema de salud, pensamos solucionarlo tomando un remedio; pero el médico nos indica que tendremos que cambiar el estilo de vida. Así, Jim Fitch (Noria Corp.) reflexiona sobre Lubricación, Aceites y Aditivos.

Esos aditivos no existen
Jim Fitch
(Noria Corp.)

Me temo que les tengo malas noticias… Y no, no es sobre la economía. Es sobre lo que algunas veces llamo ‘aditivos imaginarios’. Estos son aditivos que existen en la cabeza de algunos profesionales de la lubricación, pero que no existen físicamente en el mundo real. Esos aditivos parecen dar consuelo a aquellos que está comprometidos con una lubricación negligente, pero para aquellos que pagan las cuentas por la no confiabilidad de las maquinarias, es un tormento.

Por muy buenos que sean los lubricantes modernos, nunca serán un remedio milagroso tratándose de malas prácticas de lubricación. En cambio, los aditivos auténticos pueden ser verdaderos solucionadores de problemas, que incrementen el desempeño y la confiabilidad de la máquina y el lubricante. Así que hay una diferencia entre lo real y lo imaginario. Y quiero que conozcan esas diferencias. En este artículo listaré esos aditivos imaginarios y aclararé los muchos conceptos erróneos que dominan la comunidad de la lubricación.

Odio ser un destructor de mitos, pero la realidad es la realidad, así que comencemos.

Antisuciedad.
El único remedio para un aceite sucio es pasarlo a través de un filtro o cambiarlo. Sin embargo, es mejor, en primer lugar, no tener suciedad en el aceite (a través de la exclusión rutinaria de los contaminantes). No se imaginen que su lubricante formulado incluirá algún aditivo virulento para curarla suciedad. A la suciedad no le importa lo sofisticado de la química de su lubricante. Sin importar si su lubricante proviene de una trastienda o de un laboratorio de la era espacial, la suciedad no tendrá ningún reparo en cortar, causar abrasión, hacer incisiones y rayar las superficies de su maquinaria.

Corrector de aceite equivocado.
Los lubricantes y sus aditivos no se ajustan automáticamente al medio ambiente y a las necesidades de la máquina en la cual son colocados. Por alguna razón, hay en el mercado miles de fórmulas diferentes de lubricantes. No son iguales y no se desempeñan por igual, de ahí que los usuarios no recibirán los mismos beneficios. La lubricación de precisión es precisamente eso: seleccionar el lubricante correcto para cada máquina en particular, y asegurarse de usar siempre el mismo lubricante y sustituirlo antes
de que su vida útil termine.

Exterminador de agua.
El agua es como una maldición diabólica para el lubricante y la maquinaria. Acelera el desgaste, la corrosión, el crecimiento microbial, la fricción, la degradación de los aditivos, la aireación,
la formación de barniz, la oxidación y… bueno, la lista sigue y sigue. Más allá de la capacidad limitada de los inhibidores de herrumbre, los aditivos no pueden detener
la penetración y el daño ejercido por el agua. Sólo controlando su ingreso y dispersión en nuestros lubricantes se pueden solucionar estos problemas.

Analgésico para falta de aceite.
A pesar de las afirmaciones de algunos comerciales de televisión de media noche, los aditivos no son la solución para un bajo nivel de aceite o para la falta de relleno del mismo. Los lubricantes realizan muchas funciones más allá de simplemente controlar la fricción y el desgaste. Por lo tanto, necesitan estar presentes como una formulación en su totalidad, no simplemente como residuos de algunos químicos adheridos a las superficies de nuestras máquinas.

Pacificador de barniz y lodo.
El barniz y el lodo se producen de muchas maneras por la degradación del aceite. Una vez que se infiltran en el lubricante
y se depositan en las superficies de la máquina, no hay una solución fácil para erradicarlos sólo con un cambio de aceite o un lavado de la máquina. Los aditivos
pueden ayudar a retardar la formación de los precursores de lodo y barniz, pero harán muy poco para aplacar el daño una vez que se han formado.

Neutralizador de glicol.
El etilén glicol se mezcla con agua y se utiliza como refrigerante en una gran cantidad de máquinas. Cuando se le permite invadir el
lubricante, se convierte en un duro contaminante que puede causar estragos de muchas maneras. Lamentablemente, pensar que hay aditivos que puedan neutralizar los efectos de una contaminación con glicol, es pura fantasía. Alrededor del 10% de todos los lubricantes para motor diesel en servicio, tienen trazas de contaminación con glicol. Muchos de ellos se encuentran severamente contaminados.

Exterminador de hollín.
Los aditivos pueden dispersar el hollín, pero éste no puede ser fácilmente eliminado. Aun estando disperso, el hollín provoca desgaste
cuando la película de aceite se contrae, tal y como sucede en los contactos de los lóbulos/seguidores de levas y en el área posterior del anillo sobre las paredes de los cilindros en motores diesel. El hollín puede arrasar con importantes aditivos polares del aceite, removiéndolos prematuramente, de tal manera
que ya no pueden realizar su trabajo.

Elixir contra sobreengrasado.
Una de las causas raíz más comunes de fallas de rodamientos, es el sobreengrasado. Esta práctica daña los sellos y escudos, y provoca un incremento no controlado de temperatura, la cual acelera el desgaste y la degradación del lubricante. Ningún aditivo tiene la capacidad de trabajar como un elixir mágico bajo tales condiciones de perturbación.

Conclusión
La confiabilidad emerge de la óptima combinación entre la calidad del lubricante y la mejor práctica de lubricación. No gaste mucho dinero en lubricantes Premium esperando gastar menos en lubricación.

Este es un falso ahorro. No hay un sustituto para una inspección diligente, para un análisis de aceite frecuente y concienzudo, y para prácticas bien implementadas
(y bien diseñadas) de lubricación.

No cabe duda, la tecnología actual de los aditivos puede servir como un proveedor de soluciones en una amplia gama de problemas potenciales que con frecuencia atacan a la maquinaria. Sin embargo, no puede considerarse como la cura milagrosa para otros muchos males.

Los profesionales necesitan de un arsenal de herramientas y habilidades para conseguir los resultados deseados de confiabilidad. Comience con adiestramiento y siga después con una estructura programática y procedimientos.

Desarrolle una cultura de excelencia en lubricación.

Y recuerde, la confiabilidad es responsabilidad de todos.



viernes, 26 de junio de 2009

Los lubricantes. Costo del ciclo de vida del aceite.

Después de tomar la decisión de utilizar determinado tipo o marca de aceite, ya sean estos minerales o sintéticos y teniendo en cuenta todas las consideraciones tecnológicas, constitución química y física del aceite, condiciones de mantenimiento, etc., desde nuestro punto de vista de la conducción o mantenimiento de las máquinas, tendremos que sentarnos con los otros departamentos de la empresa y evaluar los costos de dicha decisión.

Como escribí en el post anterior, por ejemplo, a fin de obtener el valor de usar un aceite sintético de alto precio, debemos asegurarnos que estamos aprovechando el potencial desempeño mejorado de esos productos.

¿Cuál es el significado de "costo del ciclo de vida del aceite?

El costo del ciclo de vida del aceite es el costo total de uso a largo plazo entre uno y otro cambio de aceite. Muchas veces un producto de alto desempeño cuesta menos que un producto común, aún cuando el precio por litro sea mayor.

Para evaluar si éste es el caso, debemos ver el costo del ciclo de vida del producto en lugar del precio de compra, sumándole a éste los costos indirectos que influyen en un cambio de aceite, incluyendo lo siguiente:

Costo del aceite

Compra del aceite, incluyendo la generación y envío del documento de compra

Recepción y almacenamiento del aceite, incluyendo: seguimiento del envío para confirmar su recepción y re-trabajos por errores y omisiones

Recepción, aprobación y pago de la factura

Costo de mano de obra asociado con el cambio de aceite

Costo de otros materiales asociados con el cambio de aceite

Costo de monitoreo del aceite nuevo durante la vida del aceite

Costo de paro de la máquina asociada con el cambio de aceite

Costo de disposición del aceite usado

Seguramente a los costos anteriores se podrían identificar algunos más para una situación especifica y estimar con mucha exactitud el costo de ciclo de vida total de un cambio de aceite.
Éste seguramente es más alto de lo que podríamos esperar de la idea que teníamos referente al costo de compra de un litro de aceite.




jueves, 25 de junio de 2009

¿Es Mejor el Aceite Sintético?

Un muy buen articulo escrito por Jarrod Potteiger, Noria Corporation para tratar de aclarar un tema donde casi siempre tenemos dudas.

Hmmm. Esa es una buena pregunta.
La respuesta no es tan sencilla como “si” o “no”.
Sería mejor preguntar: ¿Es el aceite sintético la mejor elección para esta aplicación?

Todos los tipos de aceites básicos sintéticos pueden ser la mejor opción para ciertas situaciones. El truco está en identificar aquellas situaciones en donde tengan sentido o añadan valor. Hay una gran cantidad de beneficios potenciales por emplear lubricantes sintéticos en lugar de aceites minerales, pero eso no significa que los sintéticos sean necesariamente mejores.

A fin de obtener el valor de usar un aceite sintético de alto precio, usted debe asegurarse que está aprovechando el potencial desempeño mejorado de esos productos, y para determinar eso, necesita entender las condiciones que permiten que los sintéticos brinden dicho valor.

Para entender completamente esta tema, considere en primer lugar las principales ventajas de los tipos de aceite básicos sintético más comunes y a continuación identifique las condiciones en las cuales esas ventajas se convierten en beneficios.

A fin de no extenderme demasiado, no discutiré todos los sintéticos, sino que me enfocaré en los más comunes de ellos – PAOs (polialfaolefinas), PAGs (polialquilen glicoles), diester y poliol ester.

Polialfaolefinas (PAOs)
PAOs, a menudo llamados hidrocarburos sintéticos, son probablemente el tipo de aceites básicos sintéticos más comunes. Su precio es moderado, brindan excelente desempeño y tienen muy pocos atributos negativos.Los PAOs son realmente similares al aceite mineral. La ventaja proviene del hecho de que ha sido construido y no extraído y modificado, haciéndolo más puro.

Prácticamente todas las moléculas del aceite tienen la misma forma y tamaño y están completamente saturadas.Los beneficios potenciales de los PAOs sin una mejorada estabilidad térmica y oxidativa, excelente demulsibilidad y estabilidad hidrolítica, un alto índice de viscosidad (IV), y muy bajo punto de fluidez.

La mayoría de las propiedades hacen de los PAOs una buena selección para temperaturas extremas – tanto para altas temperaturas de operación como para bajas temperaturas de arranque. En mi opinión, esas son las condiciones que favorecen la selección de PAO. Algunas aplicaciones típicas para PAOs son aceites de motor de combustión interna, Aceites De engranes y aceites de compresores. Los atributos negativos de los PAOs son el precio y la baja solubilidad.

La baja solubilidad inherente de los PAOs crea problemas a los formuladores al tratarse de disolver aditivos. Del mismo modo, los PAOs no pueden suspender los barnices que pudiesen ser generados como sub-productos de degradación del lubricante, sin embargo no son tan propensos a generar tales materiales.

El problema de la solubilidad puede manejarse por medio de la adición de otras bases lubricantes, como el diester.
El tema del costo está más bien en si usted logrará obtener todos los beneficios de desempeño que ofrecen.

Polialquilen glicoles (PAGs o PGs)
Los aceites básicos de PAG tienen varias propiedades únicas que les permiten trabajar muy bien en ciertas aplicaciones. En general, tienen excelente estabilidad térmica y oxidativa, muy alto IV, excelente resistencia de película y una extremadamente baja tendencia a formar depósitos en las superficies de la maquinaria. La baja tendencia a formar depósitos se debe realmente a dos propiedades – la habilidad del aceite para disolver depósitos y el hecho de que el aceite se quema limpiamente.

Por lo tanto, cuando se exponen a superficies muy calientes o se someten a micro-dieseling por aire incorporado, los PAGs tienen menor probabilidad de dejar residuos que puedan formar depósitos. Los PAGs también pueden ser el único tipo de aceite básico con significativamente menor fricción fluida, lo cual permite ahorrar energía.

La otra propiedad única de los PAGs es la capacidad para absorber una gran cantidad de agua y mantener su lubricidad.Existen dos tipos diferentes de PAGs – uno demulsifica y el otro absorbe agua. Este último puede ser muy útil si usted tiene un compresor que no puede detenerse y que continuamente se contamina con grande volúmenes de agua. La aplicación más común de los PAGs son los compresores y aplicaciones críticas de engranajes. El lado negativo de los PAGs es su muy alto costo y el potencial de ser un tanto inestables hidrolíticamente.

Ester Ácido Dibásico (Diester)
Las propiedades del diester son un tanto similares a las de los PGs. Tienen excelente estabilidad térmica y oxidativa, muy alto IV y excelente solubilidad. Esta característica de excelente solubilidad los convierte en una buena opción para su uso en compresores reciprocantes, en donde los depósitos en las válvulas son un gran problema. Otra aplicación común para los diesteres es en aceites de motor de combustión interna. Con frecuencia se utilizan como aditivos con básicos PAOs para proporcionarles la solvencia necesaria para el gran paquete de aditivos que requieren los aceites de motor. Como efecto lateral, el aceite sintético para motor tendrá una excelente detergencia. Los atributos negativos del diester son su alto precio y pobre estabilidad hidrolítica.

Poliol Ester
Los básicos de poliol ester tienen varias propiedades de desempeño excelentes, incluyendo estabilidad térmica, súper-alto IV y Resistencia al fuego. De los aceites básicos mencionados en este artículo, probablemente esta es la mejor opción para aplicaciones de muy alta temperatura. Las dos aplicaciones más comunes para los poliol ester son en fluidos hidráulicos resistentes al fuego y aceites para turbinas de aviación. Pueden utilizarse también en aplicaciones de compresores y aceites de motor. Los atributos negativos son los mismos de los diesteres.

Vamos por la Calidad “Correcta”
Hay muchas aplicaciones para las cuales los aceites sintéticos proporcionan soluciones a ciertas condiciones de operación. He mencionado aquí unas pocas de ellas, pero existen otras. Para mí, no es tan importante emplear el lubricante con la “mejor” calidad en cada aplicación, sino más bien utilizar la calidad “correcta”.

Mucha gente desperdicia dinero en costosos productos que por diversas razones no mejoran la confiabilidad ni ninguna otra cosa. Otra cosa importante que debe recordar es que yo estoy hablando de aceites básicos, no de lubricantes terminados. Es bastante probable que un lubricante terminado elaborado con aceite mineral ofrezca mejor desempeño que un producto similar elaborado con un aceite sintético.

Así que, volviendo a la pregunta original, ¿es mejor el aceite sintético?

La respuesta es: si y no... o quizás. Usted tendrá que decidir.

Jarrod Potteiger
, Noria Corporation, "¿Es Mejor el Aceite Sintético?". Noria - Revista Machinery Lubrication. Marzo 2009



miércoles, 24 de junio de 2009

Motores Diesel. El combustible y los tanques de almacenamiento a bordo de los barcos.

Los fabricantes de Motores Diesel han hecho grandes adelantos en la construcción y utilización de los sistemas de inyección de combustible, pero ninguna mejora tecnológica en los mismos evita tener en cuenta un factor importante: La Calidad de Combustible que inyectamos dentro de la cámara de combustión.
La mayoría de las fallas en los motores diesel se han relacionado con la mala calidad y el combustible contaminado. Pensemos que el combustible no sólo produce la combustión, sino que en el camino refrigera y lubrica muchas partes del circuito y que cualquier tipo de contaminación significa desgaste rápido de las mismas.

La contaminación del combustible puede provenir de muchas fuentes, pero hoy me quiero referir a la contaminación con baterías que se producen dentro de los tanques de almacenamiento a bordo.

En los tanques de almacenado de combustible se produce contaminación bacterial. Este proceso es causado por bacterias microscópicas, fermentos, moho y hongos, que tienden a formar una flora que descansa en el fondo del tanque de combustible.

Los combustibles son hidrocarburos orgánicos que siempre contienen alguna cantidad de agua, siendo esta combinación el ambiente ideal para que estos microorganismos se desarrollen y se reproduzcan ya que contiene:
· agua disuelta para que germinen
· carbono para que se alimenten
· oxígeno y azufre para que respiren
· oligoelementos para crezcan y se propaguen

Las bacterias que se encuentran en el aire y en la humedad, o las que están presentes durante el llenado de los tanques se depositan latentes dentro del tanque. Luego, ante la presencia de agua y cuando el ambiente alcanza el nivel de temperatura adecuada, comienzan a reproducirse en la interfaz de combustible-agua.

Las Bacterias:
-forman mantos espesos rápidamente.
-se alimentan de la energía potencial del combustible y reducen el poder calorífico y las propiedades lubricantes.
-excretan ácidos y gomas en todo el sistema, como sustancias de residuo.
-reducen los sulfatos a sulfuros, lo que crea un ambiente ácido.

Las colonias bacteriales y el desperdicio metabólico de estos microorganismos, crean babas que han de ser retenidas por nuestros filtros de a bordo, tapándolos rápidamente y la necesidad de cambiarlos tan seguido.

Cuando esto sucede, pensando el problema desde un estudio Causa Raíz, podemos decir que cambiar filtros cuando se colapsan, es actuar sobre los efectos del problema. Tendríamos que pensar sobre las causas que producen el problema y esta es la contaminación en el tanque.

Al recibir el combustible a bordo, tendremos que controlar su calidad, pero una vez dentro de los tanques de almacenamiento, es nuestra misión mantener el combustible libre de impurezas.

Si tenemos algas en el combustible que guardamos en los tanques, una solución reside en pasar todo el combustible con una pequeña bomba eléctrica a través del sistema imantado y reintegrarlo al tanque. Las bacterias no tienen defensas contra el desequilibrio que provocan en su estructura las fuerzas y los campos magnéticos rápidamente cambiantes.

La investigación ha comprobado que las fuerzas magnéticas que cambian rápidamente pueden matar al 97.5% de las bacterias en una sola pasada.

Si la cantidad de combustible o las algas son muchas podremos utilizar elementos químicos, que elaborados para esta función, se colocan en los tanques procediendo a una eliminación química de los microorganismos, purificando luego el combustible antes de retornarlo al tanque, para su utilización en los motores.

Todo lo que realicemos para mantener libre de impurezas el combustible, nos ayudará a reducir costos de mantenimiento y tiempo de paradas improductivas.

jueves, 18 de junio de 2009

Motores Diesel. Filtros de aire de admisión

Por qué utilizamos un dispositivo que limpie el Aire de Admisión en los Motores

El aire contiene partículas tales como silicio, arena, aluminio, carbón, cemento.
Los primeros años de la utilización de los motores de combustión interna estuvieron marcados por los fallos debido a la concentración de polvo en el aire de admisión.
Las partículas de suciedad alcanzaban la cámara de combustión, donde producían importantes abrasiones en pistones, segmentos y paredes de los cilindros. Las consecuencias eran, desde la pérdida de rendimiento del motor hasta el temido gripado.

Aspirar polvo hacia dentro del motor puede causar:

Desgaste prematuro del motor
Incremento en el consumo de aceite
Incremento en el consumo de combustible
Caída de potencia
Fallas en el motor

Los primeros filtros de aire fueron introducidos a mediados de los años treinta, los famosos filtros de aire en baño de aceite; desde esa época hasta los actuales módulos completos de admisión han pasado muchos años de investigación y desarrollo.

Al principio, el elemento filtrante era una malla de alambre en un alojamiento metálico. El principio de trabajo de estos filtros, llamados «en baño de aceite», estaba basado en flujos físicos: la desviación de la corriente de aire en la malla de acero producía un efecto de tamizado que se utilizaba para la separación de las impurezas.

Para almacenar la suciedad, la malla de acero estaba impregnada con aceite del motor. Había que desmontar estos elementos de filtro con regularidad para limpiarlos con disolventes y volver a impregnarlos de aceite.

Cuando los motores comenzaron a mejorar su rendimiento, reduciendo a su vez el consumo de combustible, la demanda de aire se incrementó de forma exponencial. De esta manera los elementos de filtro de malla metálica alcanzaron su límite, incluso tras ser combinados con insertos textiles.

Además se requirió una filtración cada vez más fina, reducciones de peso y dimensiones de los componentes y simplificar las operaciones de mantenimiento. El filtro de aire en baño de aceite, con sus trabajosas operaciones de limpieza y los posteriores problemas de eliminación de residuos ya no cumplía unas exigencias cada vez más severas. Había que desarrollar un nuevo de filtro de aire.
Los filtros de papel

Cuando en 1953 aparecieron en el mercado los primeros filtros de papel, su rendimiento era tan superior que pronto desplazaron por completo los antiguos elementos de malla metálica y textil.

El elemento filtrante no debería ser hecho de cualquier papel. El “papel” usado tiene que resistir el calor, la humedad, y los gases; además de atrapar las partículas de polvo. Entre más dura las fibras del elemento filtrante, más finas o delgadas pueden ser. Entre más finas son, más cercanas pueden estar, creando una red más fina para atrapar más partículas y evitar su penetración al papel o su paso por el papel al motor.

Esto quiere decir que retienen prácticamente todo aquello que pueda afectar el funcionamiento y la vida útil del motor, de modo que aseguran las condiciones para alcanzar la máxima durabilidad del motor, aun en condiciones de temperatura extremas o bajo influencias químicas.

El presente: Sistema de admisión variable y sistemas completos

Hoy, los filtros de aire no se parecen en nada a los utilizados al comienzo. Todos los fabricantes crean innovaciones permanentemente, por ejemplo, en el caso de MAHLE, que a mediados de los noventa, desarrolló el llamado «sistema de admisión variable».

Con ello se consigue que el motor pueda desarrollar elevados pares a bajos regímenes de giro y picos de potencia a altas revoluciones. Esto se consigue mediante la creación intencionada de un flujo turbulento en la cámara de combustión que mejora la formación de la mezcla y el proceso de combustión.

El resultado es una reducción en el consumo de combustible y en las emisiones de gases de escape. Los sistemas de admisión completos empleados en los modernos motores de inyección realizan, además de la filtración del aire, una serie de funciones adicionales. Hoy en día se integran caudalímetros, sistemas de recirculación, indicadores de servicio e incluso escudos térmicos para protegerlo de las tensiones térmicas.
Fuente MAHLE

miércoles, 17 de junio de 2009

Motores Diesel. Filtros de Aceite. La manera en que se contamina el aceite

La contaminación del aceite que debe separar el filtro, es producida tanto dentro como fuera del motor.
Cuando se inflama la mezcla de combustible y aire en los cilindros, la alta presión producida por el proceso de combustión impulsa una cierta proporción de los gases más allá de los aros del pistón hacia el cárter. Aunque no contienen abrasivo, contienen en cambio vapor de agua indeseable, hollín y combustible no quemado. La contaminación interna es causada también por diminutas partículas que normalmente producen desgaste de las partes móviles del motor.

Estas partículas son abrasivas y es necesario separarlas del aceite, pues de lo contrario continuarán circulando y produciendo más desgaste.

La fuente potencial principal de contaminantes abrasivos es exterior al motor y se encuentra en el aire que penetra a través de la aspiración de los cilindros.

Debido a los gases soplados mencionados más arriba, se formaba rápidamente lodo en los aceites utilizados hasta mediados del siglo pasado, y los filtros fueron diseñados para separar este lodo.

Estos filtros primitivos se llenaban con hilos de algodón, cáscara de trigo, madera desmenuzada y otros materiales capaces de absorber el lodo y las partículas finas de suciedad.

Con el aumento de potencia de los motores y reducción en los huelgos entre partes metálicas debido a las mejoras en los procesos de producción, los diseños de los cojinetes han variado radicalmente, y la cantidad de contaminación que pueden tolerar se ha reducido considerablemente.

Al mismo tiempo se produjo otro desarrollo importante, desde la década del cincuenta han entrado en uso aditivos químicos para modificar las prestaciones de los aceites lubricantes.

Dispersante Detergente - impide la formación de lodo al mantener inocuamente suspendidos el lodo y el carbón en el aceite.

Mejorador del índice de viscosidad - el aceite se hace más espeso en frío y menos espeso en caliente. El mejorador del índice de viscosidad reduce el régimen de cambio de viscosidad con la temperatura permitiendo un fácil arranque en frío y mejor protección contra el desgaste bajo altas temperaturas.

Depresor del punto de escurrimiento - define la temperatura más baja a la cual puede verterse un aceite para motor desde su envase. La mayoría de los aceites se fabrican con puntos de escurrimiento que son aproximadamente 10º por debajo de la temperatura mínima a la cual se espera que el aceite sea utilizado.

Aditivo antidesgaste - cubre químicamente los cojinetes y otras partes móviles, dando protección adicional contra el desgaste, aunque las partes froten levemente bajo elevadas cargas.

Inhibidor de corrosión - impide la formación de ácido y la pérdida de metal de cojinetes por acción ácida.

Inhibidor de oxidación - impide la oxidación, que suele ser un factor que contribuye a la formación de lodo y barniz.

Inhibidor de espuma - reduce la producción de espuma en el cárter. Un aceite espumoso se oxida con mayor facilidad.

Debido a estos desarrollos, la forma en que se construyen los filtros de aceite ha cambiado y hoy están diseñados con un papel resistente impregnado con resina alojado dentro de un recipiente.
El papel es de naturaleza porosa, permitiendo que el aceite circule a través del mismo, separando simultáneamente las partículas microscópicas de suciedad.

Aunque la mayoría de los contaminantes quedan detenidos en la superficie, un poco de suciedad queda atrapada dentro de las capas del papel mismo. Además, el papel está plegado para proveer una considerable área superficial de filtración dentro de un recipiente.

Estos filtros ofrecen alta eficiencia de filtrado, por lo que la mayoría de los filtros para aceites de motores actuales pertenecen a este tipo.
Norberto Sánchez
Técnico Constructor Naval
Jefe de Máquinas

martes, 16 de junio de 2009

Motores Diesel. Filtros de recambio para circuitos de aceite, combustible o aire.

La permanente evolución de los motores obliga a las diferentes marcas de filtros, líderes en el mercado, a plantearse nuevas exigencias en el diseño de los filtros, con una clara tendencia hacia los materiales filtrantes más finos, ya que sólo a través de las fibras aún más delgadas se puede incrementar la superficie de filtrado y con ello el grado de separación. También a desarrollar nuevos materiales, desde la celulosa hasta los materiales filtrantes completamente sintéticos.

Hoy los filtros deben absorber muchos tipos de impurezas, separar partículas más finas y mantener su capacidad funcional durante más tiempo, de modo que se requieren una capacidad de retención y una durabilidad del material cada vez mayores.

Menor frecuencia de recambio
Un requisito que plantean muchos fabricantes de motores es la prolongación de la vida útil de los elementos filtrantes: en las dos últimas décadas, se ha conseguido más que triplicarla.
Esta tendencia seguramente se mantendrá en el futuro, también impulsada por los sensores de estado de aceite y los nuevos aceites sintéticos optimizados.

Otro aspecto importante en el desarrollo de los nuevos materiales de filtración es el creciente uso de combustibles alternativos.
La acumulación de biodiesel en el aceite de motor provoca condiciones extremadamente agresivas a altas temperaturas, lo cual comprometen la funcionalidad de los materiales de filtración.

Los factores adversos tienen una influencia directa sobre el así llamado limite de fragilidad, que en última instancia determina la vida útil del filtro. Una vez que se alcanza este límite, el material se fatiga y pierde su funcionalidad. Esto quiere decir que incluso cuando el material filtrante aun no está sucio, el filtro ya no está en condiciones de retener impurezas.

Sin dejar de lado el resto de los componentes de un filtro, podemos decir que ya sea para aceite, combustible o aire, el componente más importante de todo filtro es el material filtrante, el llamado elemento filtrante. Dicho elemento consta, en función de la especificación, de papel con un acabado especial, de fieltro o de una combinación de ambos.

Filtros de papel
Los requisitos que debe cumplir el papel de filtración son:

Alta resistencia a pulsaciones bajo todo tipo de solicitación dinámica.

Insensibilidad al agua al aceite motor, a gases del cárter y vapores de carburante.

Alta estabilidad térmica, ya que con el motor en marcha el filtro puede estar expuesto a temperaturas de hasta 90°C.

Para resistir estas solicitaciones mecánicas, climáticas y térmicas, el papel de filtración es impregnado con modernas resinas sintéticas y, a continuación, sometido a un tratamiento térmico, sin que se alteren el volumen de poros, el tamaño de los poros y la estructura fibrosa del material de partida.

No es sólo la calidad de la materia prima la que decide sobre la capacidad de rendimiento de un filtro. Por lo menos, la misma importancia tiene el tratamiento a base de resinas especiales con las que se impregna el papel y lo hacen insensible, frente a altas temperaturas, humedad y a otras influencias químicas.

Aparte de la impregnación, también el grabado es decisivo para la calidad del filtro. Tras una fase de precalentamiento, se pliega el papel según los requerimientos y se provee con una marca. Para conferir al papel su capacidad mecánica de carga y su resistencia química y térmica, se endurece a continuación la impregnación. Así se producen filtros con geometría de pliegues estable, que incluso bajo cargas altas evitan la temida formación de bloques y garantizan que pueda fluir sin obstáculos en cualquier momento aire, aceite o combustible a través del papel.
La fineza del filtro es de hasta 1 µm, según las exigencias, una condición segura para obtener la más alta separación de suciedad.

Filtro sintético (fieltro)
Para el fieltro se emplean fibras sintéticas. Para alcanzar grados de separación de la suciedad de hasta el 99,9 % para partículas de 1 µm, con una baja resistencia de paso al mismo tiempo, se combinan fieltros en varias capas.

Cuanto más fina sea la fibra, mejor será la separación de partículas de suciedad. La densidad y finura de las fibras aumentan desde la cara sucia hacia la cara limpia. De esta forma se produce un efecto embudo.

Filtros de papel y sintéticos (medios filtrantes de varias capas)
Cuando se requiere una capacidad de absorción de suciedad muy alta, y el grado de separación de la suciedad puede oscilar entre 3 y 5 µm, se recomienda la combinación de fieltro y papel. La capa adicional de fibras sintéticas mejora notablemente el grado de separación, con una mayor duración al mismo tiempo.

Los medios filtrantes de varias capas se instalan en los modernos sistemas de inyección directa (Turbodiesel, Common- Rail- o técnica tobera de inyección).

Otros elementos importantes del filtro son :
Una válvula de derivación, que se abrirá en el momento de los arranques en frío con aceite muy denso, garantizando de esa forma una suficiente aportación de aceite al motor desde el mismo principio de su funcionamiento.
Una válvula antirretorno integrada opcionalmente en el filtro, tanto en el lado de aceite sucio como en el de aceite limpio, evita el vaciado del filtro a motor parado. Con ello se consigue que el aceite llegue rápidamente en los arranques a los puntos críticos de engrase.

Filtro de aceite ecológico
Muchos fabricantes de motores instalan módulos de filtro de aceite ecológicos de serie en sus modelos.

Esta moderna solución no contaminante consta de dos partes: una carcasa metálica que permanece en el motor durante toda su vida útil y un elemento filtrante fabricado en papel y materiales sintéticos que no producen sustancias nocivas al ser incinerados.

Este elemento se sustituye durante los mantenimientos y se entrega a una planta incineradora de basura para su utilización como combustible. Al final solo queda un montoncito de cenizas.

Fuente Mahle


lunes, 15 de junio de 2009

Baterías. Que normas deberían cumplir.

Muchas veces nos encontramos ante la posibilidad de tener que reemplazar una batería. En un mundo donde los conocimientos técnicos son cada vez más específicos, no resultan extrañas nuestras dudas ante la avalancha de especificaciones relacionadas con su desempeño que aparecen en los folletos o que nos describen los vendedores.

Existen normas que, específicamente, se refieren al desempeño del producto que nos interesa, otras se refieren a sus características de seguridad al operarlo (lo que no necesariamente está relacionado con el cumplimiento de nuestras expectativas en cuanto a desempeño) y, por último, un tercer conjunto se refiere al sistema de gestión de la empresa que las fabrica, ya sea en lo que hace a cuestiones de calidad, medio ambiente o seguridad e higiene laboral.

Veamos algunos ejemplos:

Es muy frecuente que, al relacionarnos con un fabricante, hoy en día, se nos explique que su empresa “ha certificado la norma ISO 9001”. Esta es una norma que se refiere al desempeño del sistema de gestión de calidad de la empresa.

Por ser una norma general referente a instituciones (se puede aplicar a una empresa comercial o a un club deportivo), nada nos asegura que los productos fabricados o servicios brindados cumplan con determinadas especificaciones técnicas.

Lamentablemente, una empresa puede tener una excelente gestión y, sin embargo, fabricar productos que no cumplan con nuestras necesidades o, peor aún, que a la hora de utilizarlos traigan aparejado algún riesgo para la salud o la seguridad de las personas.

Lo inverso también podría ser válido, es decir: una empresa puede fabricar productos con excelentes materiales, muy buen desempeño y sumamente seguros, pero que presentan fallas prematuras, difieren en su terminación o con un servicio postventa que no existe.

En otras palabras, deberíamos tener en claro qué es lo que estamos pretendiendo para poder evaluar si las normas que nos ofrecen son las que realmente necesitamos.

La expresión “ha certificado” significa que un tercero verificó, mediante una auditoria, que los preceptos de la norma, efectivamente, se cumplen. Y obviamente, no tiene el mismo valor que la empresa lo afirme o que un tercero independiente sea quien lo declare.

Si al conversar con el fabricante, nos aclara que el producto por el que estamos interesados cumple con una norma IEC, estaremos en presencia de algo mucho más específico.

Nuevamente, aclaremos que la declaración del fabricante tendrá mucho más valor si este cumplimiento ha sido verificado con ensayos realizados en un laboratorio o institución independiente y de prestigio reconocido, por lo que no se trata de una mera “auto-declaración”.

También, resulta muy claro que si, además de cumplir con normas específicas sobre desempeño del producto, el fabricante nos aclara que la empresa cuenta con una certificación de su sistema de gestión de la calidad, podremos estar seguros que sus procesos están bajo control y que si compramos un producto hoy y otro el mes que viene, su calidad será idéntica.

Avancemos un paso más ahora y supongamos que, se trata de evaluar lo que podría ocurrir con nuestro producto en caso de un incendio. Sería el caso de una batería pequeña instalada en una luminaria de emergencia.

Al examinar el folleto con las características técnicas, el fabricante debería decirnos que el mismo cuenta con una certificación de UL. En ese caso, dado el reconocido prestigio de esta institución, logrado a lo largo de más de 100 años de dedicación a los temas de seguridad en productos eléctricos, podremos estar seguros que la batería no contribuirá de ninguna manera a la propagación de llamas, en caso de un incendio en el local o un calentamiento anormal de la luminaria.

Encontraremos normas nacionales y normas internacionales.

Entre las primeras, mencionaremos las IEEE (de Estados Unidos), las BSI (del Reino Unido), DIN (de Alemania) y JIS (de Japón).

Y entre las segundas, las IEC e ISO.

Referencias:

BSI:
Siglas en inglés del Instituto Británico de Normas (British Standards Institute).
www.bsi-global.com

DIN:
Siglas en alemán del Instituto Alemán de Normas (Deutsches Institut für Normung).
www.din.de

IEEE:
Siglas en inglés del Instituto de Ingenieros Electricistas y Electrónicos de Estados Unidos, la mayor organización profesional representativa de los ingenieros a nivel mundial (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
www.ieee.org

ISO:
Siglas en inglés de la Organización Internacional para la Estandarización (International Standards Institution), con sede en Ginebra (Suiza).
www.iso.org


IEC:
Siglas en inglés del Comité Internacional de Electrotécnica (Internacional Electrotechnical Committee), con sede en Ginebra (Suiza).
www.iec.ch

JIS:
Siglas en inglés de las Normas Industriales Japonesas (Japanese Industrial Standards) publicadas por la JSA, Asociación Japonesa de Normas (Japanese Standards Association).
www.jsa.or.jp

UL:
Siglas en inglés del Underwritters Laboratories, institución fundada en 1894 por las compañías de seguros de USA para que se abocara a especificar la seguridad de los productos como una forma de poder acotar el riesgo asumido al otorgar una póliza de seguros.
www.ul.com

Fuente VZH baterías industriales

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