GUIA PRACTICA PARA EL ANALISIS DE ACEITE

La práctica del análisis de aceite ha cambiado dramáticamente desde su concepto original en la industria del ferrocarril.  En esta época de informática y computadores, el análisis de aceite ha evolucionado hasta llegar a ser una herramienta obligatoria en todo programa de mantenimiento enfocado a la confiabilidad.

Como una herramienta de mantenimiento predictivo, el análisis es usado para descubrir, aislar y ofrecer soluciones en casos de condiciones anormales del lubricante y de las maquinas.  Estas anormalidades, si se dejan sin revisar, usualmente resultan en daños extensos, a veces catastróficos que causan perdida de producción, reparaciones costosas y a veces daños al operador o accidentes.

La meta de un programa de análisis de aceite de clase mundial es aumentar la confiabilidad y disponibilidad de la maquinaria, mientras se minimizan los costos de mantenimiento asociados con el cambio de aceite, mano de obra, reparaciones y tiempo perdido.  Lograr estas metas toma tiempo, entrenamiento y paciencia.  Sin embargo, los resultados serán dramáticos y los ahorros documentados en disminución de costos serán  significativos!  Hemos visto ahorros hasta de un 35 o 40 % en menos uso de repuestos.

Para Que Analizar Lubricantes Usados

Hay tres aspectos en el análisis de aceite: Condición del Lubricante, Contaminantes y Desgaste de la Maquina.  Veamos cada uno de ellos.

Condición del Lubricante: La evaluación de la condición del lubricante revela si el fluido del sistema aun esta sano y sirve para más servicio, o esta listo para el cambio.

Contaminantes: Contaminantes ingresados del medio ambiente que rodea el equipo en la forma de polvo, agua y contaminación del proceso son la causa principal de la degradación del equipo y su falla.  Una creciente contaminación nos alerta para tomar acción y salvar el aceite y evitar así un desgaste innecesario de la maquina.

Desgaste de la Maquinaria: Una máquina dañada genera partículas de desgaste en una relación exponencial.  La detección y análisis de estas partículas asisten al tomar decisiones críticas en mantenimiento.  Recordar, un aceite limpio y sano conlleva a la minimización del desgaste en la maquinaria.

¿Qué Son Los Lubricantes?

Los lubricantes industriales son fluidos especialmente diseñados y están compuestos de un aceite base y un complemento de aditivos.  El aceite base realiza las siguientes funciones:

• Formar una película de fluido entre las partes móviles para reducir la fricción y el desgaste.
• Llevar los contaminantes al filtro.
• Remover el calor generado dentro de la maquina.

Aditivos son compuestos químicos añadidos al aceite base para mejorar significativamente las características positivas del aceite lubricante y eliminar las negativas.  Algunas de esas características son:

• Estabilidad a la Oxidación
• Protección contra el Desgaste
• Inhibición de la Corrosión

Funciones del Lubricante

Van desde enfriamiento y limpieza hasta lubricar, son la clave para mantener el equipo funcionando.  Veamos como lo hacen:

Lubricar: Al introducir una película entre las partes móviles, las superficies friccionales opuestas se separan se mueven libremente sin que se amarren las asperezas de la superficie del metal.  Al separar físicamente las partes móviles, la fricción se reduce grandemente.  El resultado es menor desgaste generado y menos energía requerida para realizar el trabajo.

Enfriar: Los lubricantes absorben el calor generado en la superficie donde hay fricción y lo llevan hasta un depósito donde es enfriado antes de volver al servicio.  Enfriadores de aceite e intercambiadores de calor a veces son usados para dispersar el calor más eficientemente.  Los lubricantes son excelentes disipadores del calor.

Limpian: El aceite recoge los sólidos contaminantes y se los lleva lejos de la zona de  contacto.  Los contaminantes pueden ser removidos por filtración o asentamiento en el depósito.  Muchos aceites tienen detergencia y mantienen las pequeñas partículas de polvo y carbón en suspensión y ayudan a prevenir lodos y barnices en un sistema.

Protegen: Los lubricantes cubren las superficies de los componentes proveyendo una barrera contra la humedad.  La presencia de humedad en el aire causa oxidación, y eventualmente lleva a la corrosión.  Herrumbre se forma cuando las superficies de acero son atacadas por la humedad.  Corrosión ocurre cuando una superficie de metal es atacada por ácidos, un sub-producto de la oxidación.  Los aceites pueden fortificarse con reservas alcalinas para contrarrestar los contaminantes corrosivos.

Sellan: Muchos lubricantes forman un sello viscoso para mantener a los contaminantes fuera del componente.  Las grasas forman una barrera física para proteger contra el ingreso de polvo y de agua.

Transmiten Potencia: Sistemas hidráulicos usan lubricantes para proteger las superficies deslizantes en contacto y como una fuente de energía fluida.  Un fluido bajo presión actúa las partes móviles.

¿Cómo Fallan Los Aceites?

Contaminación, degradación, o la pérdida de propiedades específicas, provistas o no, por los aditivos.

Contaminación: 

• Fuentes Externas: Polvo, agua y líquidos o materiales relacionados con el proceso.
• Fuentes Internas: Desgaste de la maquinaria y sub-productos de degradación.

Degradación del Aceite: 

• Oxidación: ¿Que es eso?  Oxígeno atmosférico se combina con las moléculas de los hidrocarburos.  Mientras más caliente el aceite y mayor presencia de aire, más rápido ocurrirá la oxidación.  Los subproductos iniciales de la oxidación son lodos y barnices.  Sin embargo, mayor oxidación convierte estos subproductos en ácidos carboxílicos.  Estos ácidos atacan agresivamente y corroen la superficie de los  componentes de muchas máquinas.

Agotamiento de los Aditivos: 

• Los aditivos se consumen o se cambian químicamente mientras realizan su función.  Las características de rendimiento del lubricante son alteradas y las propiedades mejoradas se pierden.

¿Que Mide el Análisis de Aceite?

Propiedades físicas y químicas del aceite, contaminación y el desgaste de las maquinas.  Veamos como:

Propiedades del Aceite Lubricante: La contaminación o degradación se descubre mediante la tendencia del cambio en propiedades selectas del lubricante.

• Transformada de Fourier Infrarroja (FT-IR): Subproductos de la degradación (oxidación, nitración, sulfatado).  Contaminantes externos (agua, glicol, combustible, hollín).
• Viscosidad: Una propiedad física.
• Agua por Karl Fischer: Contaminación.
• Numero Ácido (AN): Degradación.
• Conteo de Partículas: Ambos contaminación basura de desgaste.

Mecanismos de Desgaste

Tipo Causa

Desgaste Abrasivo	Partículas duras entre o incrustadas en las superficies móviles adyacentes.
Desgaste Adhesivo	Contacto metal con metal debido a sobrecalentamiento o a insuficiente lubricación.
Desgaste por Fatiga	Esfuerzos repetidos sobre la superficie friccionante que produce micro ranuras y (spalling) mecanismo que produce que pequeñas laminas metálicas se desprendan de la superficie metálica (caspa).
Desgaste Corrosivo	agua o contaminación química.
Desgaste Erosivo	Partículas y alta velocidad del fluido.

Viscosidad

Medida de la resistencia a fluir de un lubricante a una temperatura específica.

Principio Operativo: Medida usando un viscosímetro.  La muestra es introducida en un tubo de vidrio en forma de “U” que esta sumergido en un baño a temperatura constante.  El aceite se calienta a la temperatura deseada de 40 C o 100 C y se deja fluir libremente por la gravedad por el tubo.  El número de segundos que demora el aceite en fluir a través de la sección calibrada es medido.  La viscosidad en centistokes (cSt) es el tiempo (segundos) multiplicado por la constante del tubo.

Significado: La viscosidad se mide a 40 C para aplicaciones industriales y a 100 C para aplicaciones de aceite de motor.  La viscosidad para aceites industriales se clasifica usando el sistema de la tabla ISOVG (Grado Viscosidad Organización Internacional de Estándares) que es la viscosidad promedio a 40 C.  La viscosidad para aceites de motor se clasifica de acuerdo a SAE (Sociedad de Ingenieros Automotrices).  La viscosidad es la propiedad física más importante de un aceite.  La determinación de la viscosidad provee un número específico para comparar con el recomendado para servicio.  Una viscosidad anormal (+ o – 10 %) es usualmente indicativa de un problema.

Un aumento en viscosidad puede indicar:

• Aumento de los materiales sólidos suspendidos como partículas de desgaste, contaminación u hollín
• Adiciones de un aceite de mayor viscosidad
• Oxidación del lubricante

Una disminución en viscosidad puede indicar:

• Contaminación con agua, combustibles o fluidos de proceso
• Adiciones de aceite de una viscosidad más baja
• Desgaste de aditivos

Ventajas: Rápidamente detecta la adición de un aceite equivocado.  Rápida y barata para realizar.  La mejor medida de la servicibilidad del aceite. 

Aplicación: Todos los lubricantes industriales.

Espectroscopia ISP

Mide la concentración de los metales de desgaste, metales contaminantes y metales como aditivos en un lubricante.

Principio Operativo: Una muestra diluida del aceite es atomizada con gas inerte (argón) hasta formar un aerosol.  Esta es magnéticamente inducida hasta formar un plasma a 9,000 C.  La alta temperatura causa que los iones metálicos tomen energía y descarguen nueva energía en la forma de fotones.  Un espectro con diferentes longitudes de onda se crea para cada elemento.  El instrumento cuantifica la cantidad de energía emitida y determina la concentración en partes por millón (ppm) de 20 elementos presentes en la muestra.

Significado: El Espectrómetro de Plasma Inductivamente Acoplado (ICP) mide y cuantifica los elementos asociados con el desgaste, la contaminación y los aditivos.  Esta información asiste a los que toman la decisión al determinar la condición del aceite y de la maquina.  La siguiente lista describe los elementos específicos detectados y la posible fuente del elemento.

Ventajas: Muy repetible, tecnología probada.

Desventajas: No puede detectar partículas mayores de 7 micras en tamaño.  El nivel de los elementos como aditivos no necesariamente es indicativo del desgaste del paquete de aditivos.

Aplicación: Todos los lubricantes industriales.

Elementos

Elementos                              Posible Fuente

Hierro              (Fe)     Ejes, Piñones, Cajas, Anillos de Pistones, Paredes de Cilindros
Cobre              (Cu)    Aleaciones de Bronce / Latón, Rodamientos, Bujes, Arandelas de     Empuje
Plomo              (Pb)     Rodamientos, Piñones Anti-desgaste
Estaño             (Sn)    Rodamientos, Jaulas de Rodamientos, Soldadura
Aluminio         (Al)     Bombas, Arandelas de Empuje, Pistones
Cromo             (Cr)     Rodamientos de Rodillos, Anillos de Pistones, Paredes de Cilindros
Níquel             (Ni)     Bombas, Plateado de los Piñones, Válvulas
Titanio                        (Ti)     Aleaciones Exóticas
Plata                (Ag)     Algunos Rodamientos
Magnesio        (Mg)    Aditivo Detergente, Aditivo del Refrigerante
Silicón             (Si)     Polvo, Aditivo Anti-espumante
Boro                (B)       Anti-corrosión en Refrigerantes
Sodio               (Na)    Aditivo Detergente, Aditivo del Refrigerante
Bario               (Ba)     Inhibidor contra Herrumbre y Corrosión
Calcio              (Ca)    Aditivo Detergente / Dispersante
Fósforo           (P)       Aditivo Anti-desgaste, Aditivo EP en Piñones
Potasio                        (K)      Aditivo del Refrigerante
Molibdeno      (Mo)    Aditivo EP
Zinc                 (Zn)     Aditivo Anti-desgaste
Vanadio           (V)       Aspas de Turbinas

Prueba del Craqueo

Forma rápida para determinar si una muestra contiene humedad.

Principio Operativo: Se coloca una gota de aceite sobre una placa caliente que ha sido llevada hasta aproximadamente 600 F.  La gota de muestra burbujea, escupe, craquea o explota cuando la humedad esta presente.  Cuando se detecta humedad, se realiza una prueba de Karl Fischer.

Significado: La prueba de craqueo es una prueba rápida para usar en la determinación de si una muestra contiene humedad.

Ventajas: Es una prueba de muy bajo costo.  Es una buena forma de determinar la necesidad de más análisis por humedad.

Desventajas: Esta prueba solo puede detectar humedad mayor de 0.05% (500 ppm).  Una muestra con gas atrapado frecuentemente resulta con falsos resultados positivos.

Aplicaciones: Todos aquellos lubricantes que no tengan base de agua.

Agua por Karl Fisher

Cuantifica la cantidad de agua en el lubricante.

Principio Operativo: Un reactivo es titulado dentro de una cantidad medida de muestra y reacciona con las moléculas OH presentes en la humedad.  Esto despolariza un electrodo y determina el punto final de la titulación.  Los resultados se reportan ya sea como % agua o ppm (1% = 10,000 ppm).

Significado: El agua daña seriamente las propiedades lubricantes del aceite y promueve la corrosión de los componentes.  Altas concentraciones de agua indican una posible condensación, fugas del refrigerante o fugas del proceso alrededor de los sellos.

Ventajas: Exacto hasta el 0.001%.  Cuantifica ambas aguas, emulsificada y libre.

Desventajas: Azufre, acetonas y cetonas pueden, a veces, dar lecturas erradas.

Aplicaciones: Todos los lubricantes, especialmente efectivo en sistemas sensitivos al agua.

Formas del Agua en el Aceite:

• Agua libre (emulsificada o en gotas).
• Agua disuelta.

Causas de Contaminación con Agua:

• Descomposición del fluido, como precipitación de aditivos y oxidación del aceite.
• Reducido grosor de la película del lubricante.
• Corrosión.
• Fatiga acelerada de la superficie del metal.

Fuentes de Contaminación con Agua:

• Fugas en el intercambiador de calor.
• Fugas en los sellos.
• Condensación de aire húmedo.
• Cubiertas de los depósitos inadecuadamente selladas.

Demulsibilidad

Mide la habilidad de un lubricante para separarse del agua.

Principio Operativo: Mezclar 40 ml de agua destilada con 40 ml de aceite en un cilindro graduado.  Colocar en un baño a temperatura constante y agitar por 5 minutos.  La cantidad que se separa del aceite se anota en intervalos de 5 minutos sobre un periodo de 60 minutos.  Una falla se considera a una capa de emulsión mayor de 3ml al final de la prueba.  Los resultados se reportan como: [40-40-0(60)].

RPVOT

Prueba de Oxidación en el Recipiente Rotatorio a Presión

Significado: Mide la resistencia de un aceite a la oxidación al ser sujeto a una oxidación acelerada en una cámara sellada y llena con oxígeno puro bajo presión y a elevadas temperaturas.  Esto es influenciado por la cantidad y tipo de antioxidantes, la presencia de inhibidores naturales en el aceite base y la resistencia del aceite base a la oxidación.  A medida que un lubricante absorbe oxígeno, la presión en la cámara sellada cae.  Los resultados de esta prueba se reportan como el tiempo (minutos) hasta que la presión cae a un predeterminado nivel.

Prueba de Herrumbre

Características del aceite de prevenir herrumbre en presencia del agua.

Principio Operativo: Una porción del aceite se coloca en un beaker junto con agua y una varilla de acero pulido.  El beaker se sumerge en un baño calentado y es agitado por 4 horas.  Al final de las 4 horas, la varilla de acero es inspeccionada por la presencia de herrumbre / corrosión.

Significado: Evalúa la habilidad del lubricante para prevenir la corrosión de partes  ferrosas si el agua se mezclara con el aceite.

Aplicación: Turbinas o cualquier otra maquina donde hay la preocupación de corrosión con la presencia de agua.

Prueba de Espuma

Mide la tendencia a formar espuma de un lubricante.

Principio Operativo: Aire es forzado a través de un difusor dentro de una porción de aceite creando espuma.  Después de 5 minutos de soplado, la cantidad de espuma se anota.   Luego, la muestra se observa hasta que se elimina la espuma generada.  Luego se anota sea el tiempo de disipación de la espuma o la cantidad que queda después de 10 minutos.

Significado: La tendencia de los lubricantes a espumar puede causar serios problemas en sistemas con operaciones de alta velocidad.  No solamente puede la espuma causar lubricación inadecuada sino que también otros problemas como el rebalse de los depósitos.

Numero Base

Mide la reserva de alcalinidad en un lubricante.

Principio Operativo: Una cantidad pesada de muestra en solvente de titulación es titulada con una solución de ácido hidroclórico hasta un punto final definido.

Significado: La cantidad de reserva alcalina en un lubricante es crítica para ciertos aceites.  A veces un aceite es fortificado con aditivos alcalinos para combatir la formación de ácido.  El TBN esta en su máximo como aceite nuevo y decrece con el servicio.

Aplicaciones: Aceites de motor.

Dilución con Combustible

Mide la cantidad de combustible (%) presente en un aceite de motor.

Principio Operativo: El instrumento toma muestras del espacio de cabeza de la muestra por vapores del combustible.  Una bomba dentro del equipo de prueba hace pasear los vapores a través de un sensor donde los hidrocarburos absorbidos son medidos en porcentaje del combustible presente.

Significado: La dilución por combustible en aceites de motor es medida por este proceso y nos da un valor en porcentaje de dilución con combustible.  Excesiva dilución con combustible puede causar una caída drástica en viscosidad, lo que puede originar un desgaste acelerado.

Aplicación: Motores de Diesel y de Gasolina.

Numero de Ácido

Mide la acidez de un lubricante.

Principio Operativo: Una cantidad de muestra pesada y diluida en solvente de titulación es titulada con una solución de hidróxido de potasio hasta un punto final definido.

Descripción: Ácidos orgánicos, un subproducto de la oxidación del aceite, degradan a las propiedades del aceite y llevan a la corrosión de los componentes internos.  El AN es lo mas bajo en un aceite virgen y va aumentando gradualmente con el uso.  Altos niveles de ácido son típicamente causados por la oxidación del aceite.

Ventajas: Un aumento súbito en el número de acidez es una alarma para cambiar el aceite.

Aplicaciones: Todos los sistemas de lubricación donde se usa el intervalo de cambio extendido son considerados.  Limitadas aplicaciones para motores de combustión interna.

Conteo de Partículas

Mide el tamaño y la cantidad de las partículas en un lubricante.

Principio Operativo: Principio del Bloqueo de la Luz.  Un volumen conocido de aceite  (5ml) es inyectado a través de una celda de muestreo.  En un lado de la celda esta un rayo de luz láser y en el otro lado esta un detector.  Al pasar las partículas a través de la celda, ellas bloquean el rayo y producen una sombra en el detector.  La caída en intensidad de la luz que es recibida por el detector es proporcional al tamaño de las partículas bloqueando el rayo de luz.  Se miden ambos el número y el tamaño de las partículas.

Principio Operativo: Principio de la Caída de Flujo del Fluido.  Aceite se hace pasar a través de una malla de “mesh” conocido (10 micrones) y el tiempo que se toma para tupir la malla se determina.  El instrumento entonces calcula la distribución en el orden predeterminado de los rangos de tamaño por extrapolación.

Significado: Contadores de partículas ópticas usan el método del bloqueo de la luz y son particularmente efectivos en sistemas limpios como son las turbinas y los hidráulicos.  Sin embargo, este método da resultados inexactos en la presencia de agua o de burbujas de aire.  Contadores de partículas por bloqueo de poros están basados en el principio de la caída del flujo del fluido.  Sus datos no son afectados por las burbujas de aire o el agua.

Ventajas: Excelente para sistemas “limpios” (turbinas, hidráulicos, etc.).  Los límites están provistos por los fabricantes de equipos, que determinan la eficiencia del filtro.

Desventajas: Desgaste anormal puede ser enmascarado en sistemas con rutinariamente altos niveles de partículas.  No determina que TIPO de polvo esta en la muestra.

Aplicaciones: Usar siempre que el fabricante del equipo provea el nivel de limpieza del lubricante requerido.  Turbinas, Bombas de Alimentación de las Calderas, Sistemas EHC, Hidráulicos, Servo Válvulas.  Cualquier sistema donde la limpieza del aceite es directamente relacionada con una vida mas larga del lubricante, una disminución del desgaste del equipo o con un mejor rendimiento del equipo.

Fuentes de Contaminación:

Contaminantes originados internamente: Esta es contaminación residual que permanece en un sistema durante la construcción o el armado.

Imgresión externa: Esta es contaminación que entra al sistema desde afuera.  Posibles fuentes incluyen: durante el llenado de aceite, dejando los respiraderos quitados, dejando las cubiertas mal puestas en el tanque o sellos defectuosos.

Generadas internamente: Estas son polvo de desgaste normalmente causadas por las dos fuentes anteriores.  Si se pueden controlar las dos fuentes anteriores de contaminación, el polvo del desgaste se generará a niveles significativamente mas bajos.

Metas de Limpieza

 

Rango de Presión

                                                            >2500              1500-2500                   <1500
Componente
Servo Válvulas                                  14/12/10            15/13/11                      16/14/12
Válvulas Proporcionales                   15/13/11            16/14/12                      17/15/12
Bomba de Pistón Fijo                       17/15/12            17/16/13                      18/16/14
Bomba de Paletas                              17/16/13            18/16/14                      19/17/14
Válvula de Control de Presión          17/16/13            18/16/14                      19/17/14
Bomba de Engranes                           17/16/13            18/16/14                      19/17/14
Sistema de Rodamiento de Rodillos                                                                16/14/12
Rodamientos de Bujes                                                                                                18/16/14

Dentro del Código de Limpieza

El código de limpieza tiene como referencia un numero de tres-dígitos que representa el numero cumulativo de partículas mayores de 4, 6, y 14 micrones en un mililitro del fluido.  El número de partículas en cada rango de tamaño esta dado como referencia a la siguiente tabla para localizar el código ISO de contaminación.  El código esta escrito como tres números con una pleca, “/”, entre ellos.  Por ejemplo: 21/19/15.  El primer número representa el número del código a 4 micrones, el segundo número es el código a 6 micrones y el tercero es el código a 14 micrones.  El código referido es el ISO 4406:99.

Concentración de Desgaste Ferroso

Mide la cantidad de desgaste ferroso presente en un lubricante.

Principio Operativo: Un analizador de partículas de desgaste cuantifica la cantidad de material ferroso presente en una muestra de fluido.  Una cantidad medida de muestra es insertada dentro de un analizador y la cantidad de material ferroso es determinada por el cambio en el flujo magnético.. Este cambio es entonces convertido en concentración de material ferroso en partes por millón.  En ves de usar un sensor de luz para medir las partículas y reportar un numero adimensional, este instrumento mide la concentración y reporta el resultado en partes por millón.  Usando este método, no hay interferencias con partículas no-ferrosas.

Significado: Esta prueba nos da una medida directa de la cantidad de metales ferrosos de desgaste presentes en una muestra.  Siguiendo la tendencia de la concentración de los metales ferrosos nos revela si hay cambio en la manera de desgastarse el sistema.

Ventajas: Excelente control para seguir la tendencia en sistemas “sucios” como en el caso de cajas reductoras grandes que se lubrican por salpicadura.  No hay limite en el tamaño de la partícula.

Desventajas: No detecta partículas no-ferrosas.

Aplicaciones: Cajas reductoras, Rodamientos anti-fricción.

Ferrografía Analítica

Le permite al analista el examinar visualsualmente las partículas de desgaste presentes en una muestra.

Principio Operativo: Para crear un ferrograma, una muestra de aceite se hace pasar sobre una placa de vidrio.  La placa descansa sobre una cinta magnética que atrae las partículas de desgaste ferroso en el aceite hacia la superficie de la placa.  Las partículas de desgaste ferroso se alinean en filas con las más grandes formando filas en la parte superior de ferrograma.  Partículas no-ferrosas son fácilmente detectables porque ellas se depositan al azar en toda la superficie de la placa.

Significado: Un analista entrenado visualmente determina el tipo y severidad del desgaste depositado sobre el substrato usando un microscopio de alta resolución.  Las partículas son fácilmente identificadas y clasificadas de acuerdo al tamaño, forma y metalurgia.

Ventajas: El mejor método para determinar la severidad y tipo de desgaste presente.  No hay limitaciones por tamaño de partícula o metalurgia.  El desgaste puede documentarse por medio de fotografía digital.

Desventajas: Resultados subjetivos dependientes del analista.  La prueba es lenta, de mucha mano de obra y, por lo tanto, cara.

Aplicaciones: Mejor usarla cuando otras pruebas indican posibles problemas.

Clasificando el Desgaste

Desgaste por rozamiento.

Descripción: Partículas ferrosas, de menos de 30 micrones en tamaño.  Algunas Fuentes: Desgaste por rozamiento es típicamente encontrado en ambas unidades del tipo reciprocante y del no-reciprocante.

Comentarios: En un ferrograma las partículas tienden a alinearse en cadenas.  Desgaste  ferroso normal puede categorizarse como acero de baja aleación, hierro fundido y acero de alta aleación.

Desgaste severo.

Descripción: Partículas metálicas mayores de 30 micrones.  Fatiga o componentes sobrecargados que causan que grandes pedazos de desgaste se desprendan creando el desgaste severo. 

Comentarios: Desgaste severo es un signo definido de condiciones anormales de trabajo.

Desgaste resbalante.

Descripción: Partículas metálicas, ambas normales y severas, con estriaciones de roce a lo largo de una o más superficies.  Desgaste resbalante puede crearse cuando dos partes de una maquina se rozan.

Comentarios: Estriaciones de roce son frecuentemente una buena seña de cual parte de la maquina esta causando el desgaste.

Laminar.

Descripción: Partículas delgadas, lisas, que parece que han sido aplanadas.  Los rodamientos de rodillos, áreas donde ocurre contacto de alta-presión en ángulo o lateral.

Comentarios: Desgaste creado por partículas extrañas si el laminar tiene pequeños agujeros o indentaciones.

Desgaste por corte.

Descripción: Partículas metálicas afeitadas que lucen como madera afeitada por un torno.  Se ven en bujes de camisa y acoples de ejes.  Abrasivos empotrados en rodamientos suaves o virolas en metales endurecidos crean estas partículas de desgaste. 

Comentarios: Transmisiones por sinfín corona tienen una tendencia a crear este tipo de  partícula.  Cuando se ven indican desgaste anormal.

Desgaste de Oxido Metálico Oscuro.

Descripción: Pedazos grises a negros con una apariencia semi-metálica y bordes moteados.  Algunas fuentes: Rotura de la película de frontera, temperaturas excesivas de operación y oxidación del lubricante.

Comentarios: Mientras más oscuro el color, más severa la oxidación de la partícula.

Esfera.

Descripción: Una partícula relativamente lisa.  Esferas se crean en las rajaduras por fatiga en los rodamientos, típicamente  en los de rodillos.

Comentarios: Esferas son frecuentemente precursoras de desgaste en rodamientos.  Un gran aumento en la cantidad es indicativo de fallo inminente.

Desgaste del Metal No-Ferroso.

Descripción: Cualquier partícula metálica que no sea ferrosa.  Las más comunes incluyen aluminio, cobre y sus aleaciones, cromo y Babbitt.  Desgaste no-ferroso puede ser creado por las maquinas o por el paquete de aditivos en el lubricante.

Comentarios: Desgaste metálico no-ferroso puede ocurrir en la longitud completa del  ferrograma.  Estas partículas no se alinearan con las cadenas del desgaste ferroso.

Contaminantes.

Descripción: Polvo, arena y otros particulados de sílice.  Contaminantes pueden entrar al sistema mediante una variedad de formas: sellos malos, respirador instalado incorrectamente, durante el cambio de aceite, etc.

Comentarios: Algunos parecen como cristales.  Contaminantes son fácilmente identificados usando solamente la fuente de luz transmitida del microscopio.

Fibras.

Descripción: Las fibras son materiales como hilos hechos de asbestos, papel, vidrio o un material sintético.  La fuente más común es el material de fibra.   Puede ser del cuerpo de la maquina, trapos de limpieza o contaminación del aire.

Comentarios: Una pequeña cantidad de material fibroso es común.

Oxido Rojo.

Descripción: Los óxidos de hierro o la herrumbre.  Aparecen como naranja / rojo en color.  Los óxidos rojos se producen cuando la humedad entra al sistema.  El agua no tiene que estar presente cuando los óxidos rojos se notan, ya que ellos son difíciles de filtrar del aceite.

Comentarios: Los óxidos rojos no son necesariamente magnéticos como el desgaste ferroso.  Alfa hematita es paramagnética no se encontrara en todas las regiones de un ferrograma.

Potencial de Barnizar

Detecta el comienzo de los problemas de barnizado en turbinas e hidráulicos.

Barniz se forma cuando los sub-productos de la degradación salen de la solución y forman contaminantes suaves, que pueden aglomerarse y formar depósitos de barniz.  El barniz es dañino para el rendimiento de equipo rotatorio, particularmente turbinas de gas.  Varias pruebas de control de condición  han sido desarrolladas y pueden ser usadas para juzgar el potencial de barnizar de un lubricante.

Ultra Centrífuga

Principio Operativo: A medida que una muestra de aceite es rotada a 17,000 rpm en la ultra centrífuga, la contaminación suave de los sub-productos de la oxidación, que tienen un peso molecular mas alto que el aceite, serán forzados hacia el fondo del tubo de la centrífuga.

Significado: La cantidad de contaminantes depositados puede ser visualmente comparada con una escala para cuantificar el nivel de contaminantes presentes en el aceite.

Colorimetría del Parche de Membrana (MPC)

Principio Operativo: Depósitos insolubles se extraen de la muestra usando un parche de membrana.  El color del parche es analizado usando un espectrofotómetro.  Los resultados son reportados como valor delta E en la escala CIE LAB.

Significado: El valor delta E puede ser analizado y usado para controlar la condición del aceite con respecto al potencial de barnizar.

Ruler

 

Principio Operativo: Los antioxidantes son removidos del aceite al mezclar una muestra con un solvente.  Los antioxidantes disueltos son medidos usando voltametría linear de barrido.

Significado: Al comparar los niveles de antioxidantes en la muestra del aceite usado con los niveles presentes en una muestra virgen de referencia del mismo lubricante, la vida útil remanente del aceite usado puede ser estimada.

Análisis de la Suciedad del Filtro

Principio Operativo: El instrumento FDA es una unidad auto-contenida, que emplea un método automatizado para lavar el filtro y extraer todo el sucio del filtro con alta repetibilidad y reproducibilidad.  Un filtro usado se coloca en el sistema de la cámara de lavado y todo el sucio es removido del filtro usando una combinación de fluido y aire presurizado.  El fluido de lavado llevando el sucio del filtro pasa a través de un sensor en línea, el cual cuantifica y califica la cantidad del sucio ferroso.  El fluido se hace pasar a través de un parche del filtro donde la muestra de sucio es capturada para realizarle otros análisis metalúrgicos por Fluorescencia de Rayos X (XRF).  El análisis XRF provee el porcentaje de la composición elemental de la muestra, la cual es correlacionada con el sucio de desgaste de interés.

Significado: En el análisis de aceite tradicional, las únicas partículas disponibles para análisis eran aquellas circulando en el aceite o que entraban al aceite inmediatamente antes de muestrear.  Dada la fina filtración usada en equipo rotatorio hoy día para lograr ciclos de vida más largos, 95% del sucio de desgaste, que podría proporcionar información útil sobre la condición de la maquina, es atrapada en el filtro y nunca termina en la muestra de aceite.  Normalmente se descarta con el filtro.  Cada vez mas, la filtración fina esta volviendo las técnicas de control convencional menos efectivas en proveer indicación confiable del desgaste de los componentes de la maquina.  FDA captura esta información perdida e identifica los componentes específicos que se están desgastando, proveyendo un diagnóstico mejorado e información prognóstica  acerca de fallas por ocurrir.

Métodos de Muestreo

 

Válvulas no-Presurizadas: Instalar las válvulas corriente arriba de cualquier filtro para poder capturar las partículas de desgaste generadas por la maquina.  Asegurar que la válvula esta limpia y adecuadamente enjuagada.

Válvulas Presurizadas: Usar una bomba de vacío con tubería apropiada.  Asegurar que se use tubería nueva para cada muestra para evitar contaminación cruzada.  Cortar los  tubos de la misma longitud cada vez que se tome una muestra.  Tratar de evitar rozar los lados o el fondo del tanque o depósito.

Válvulas de Bola: El método menos deseado de adquisición de la muestra.  Asegurar que se drena bastante aceite antes de que se colecte la muestra.  Los lodos, partículas y el agua que se decantan en el fondo del tanque o depósito proveen pobres resultados.

Conclusión: Como hemos visto, hay muchos tipos y formas de análisis pero hay que insistir sobre el hecho de que los resultados van solamente a representar el que tan bien fue tomada la muestra!!