View
20
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
ANALISIS DE ACEITES
Citation preview
Captulo 8: Tcnicas Predictivas de Mantenimiento
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
8.1. Anlisis de vibraciones 8.2. Anlisis de Lubricantes 8.3. Ensayos no destructivos
8.3.1. Anlisis de ultrasonidos8.3.2. Radiografa8.3.3. Termografia8.3.4. Corrientes de Eddy 8.3.5. Tintas Penetrantes8.3.6. Corrientes inducidas
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
OBJETIVOS DE LA LUBRICACIN:
Reducir friccin y desgaste
Eliminar calor generado
Proteccin contra la oxidacin, corrosin y herrumbre
Lavado y arrastre de contaminantes
Amortiguacin de ruidos
Transmisin de potencia
Aislamiento elctrico
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
CLASIFICACIN DE LOS LUBRICANTES
SOLIDOS: Polvos micronizados que adheridos a las superficies deslizantes de los mecanismos
reducen la friccin: Grafito, tefln, MoS2
LIQUIDOS: Aceites Minerales: Base hidrocarburo petrolfero
Aceites Sintticos: Base no hidrocarburo convencional- Procedentes del petrleo: Alquilbencenos, polibutenos, PAO (Poli Alfa Olefinas)- No procedentes del petrleo: glicoles, siliconas o productos fabricados a partirde aceites de plantas, animales, de pescado, etc.
Aceites semisintticos: Base mezcla de aceites minerales y sintticos
Emulsiones y soluciones: Aceite en agua (taladrinas), soluciones de glicoles en agua(hidrulicos)
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
PASTOSOS O SEMISLIDOS:
Base ms espesantes y aditivos
Grasas de espesante tipo orgnico
Grasa de espesante inorgnico
Grasas sintticas
Pastas lubricantes
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
MODIFICADORES DE LAS PROPIEDADES FSICAS
Aditivos de fluorescencia y color
Mejoradores del ndice de Viscosidad
Depresores del punto de congelacin
MEJORADORES DE LAS PROPIEDADES QUMICAS
Aditivos antioxidantes
Inhibidores de la corrosin
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
MEJORADORES DE LAS PROPIEDADES FISICO-QUMICAS
Aditivos detergentes-dispersantes
Aditivos antidesgaste
Aditivos antiherrumbre
Aditivos antiespumantes
MEJORADORES DEL COMPORTAMIENTO EN CONDICIONES DE EXTREMA PRESIN
Aditivos de untuosidad
Aditivos de extrema presin
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
El anlisis de aceite usado es comparable al anlisis de sangre utilizado en humanos de cara al diagnstico. Al igual que la sangre, el aceite contiene gran cantidad de informacin sobre el elemento por el que circula.
Bsicamente, mediante el anlisis de aceite somos capaces de determinar tres grandes rasgos ampliamente necesarios para el mantenimiento:
Degradacin del aceite: variacin de las propiedades caractersticas delaceite con el uso, usualmente prdida de capacidad.
Contaminacin del aceite: presencia en el seno del aceite de diferentescontaminantes, que como consecuencia de los mismos pueden llevar amayor degradacin del aceite. El conocimiento de los mismos puede serindicativo del origen de la contaminacin.
Desgaste: presencia de partculas metlicas como consecuencia del desgastesufrido entre los elementos que deben ser protegidos por el lubricante.
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
El factor crtico en el anlisis de aceite es la interpretacin de los resultados obtenidos de los anlisis.
La interpretacin del anlisis de aceite debe incluir los aspectos de: la condicin del aceite, nivel de contaminacin y estado de desgaste
Los beneficios genricos de un programa de anlisis de aceite de cara al mantenimiento predictivo son:
Reduccin de los tiempos de parada imprevistos
Maximizacin y optimizacin de los periodos de cambio de aceite
Mejora de la fiabilidad de los equiposReduccin de los costes de mantenimiento
Aumento del rendimiento del mantenimiento programado
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Anlisisdel lubricanteenmotoresDiesel
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Ampliamenteutilizadoengrandesflotasdetransporte: autobuses,camiones, ferrocarriles, etc.
La lubricacin de los motores de combustin interna presenta caractersticas propias y es una de lasaplicacionesmasproblemticasdesdeel puntodevistadelalubricacin.
Comoresultadosfundamentalesseintentaobtener:
Exhaustivoseguimientodela lubricacindel motor.
Optimizacindel periododecambiodel aceite.
Deteccin tempranadefallosyevitar falloscatastrficos.
Posibilidaddeensayosoanlisisdetaller
Anlisis de Lubricante: Efectos de la combustin sobre el aceite
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
En el anlisis de aceite se tienen en cuenta tres factores.
Degradacin: variacin de sus propiedades fisico-qumicas.
Contaminacin: presencia de materias ajenas.
Interna: agua, combustible, productos de oxidacin, etc.
Externa: silicio
Restos de fabricacin, reparacin, limpieza, etc
Desgaste del motor: presencia de metales
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Bele MarcosGutirrez SantiagoOrellana Diego
Anlisis de lubricante
Degradacin
Se define como el proceso por el cual se va reduciendo la capacidad delaceite para cumplir las funciones para las que se disea, esto es:lubricar, proteger, refrigerar y limpiar.
Las variaciones de las propiedades fsicas y qumicas del aceite sedeben a las condiciones en las que se ve sometido durante su uso.
Ejemplo: en el caso de combustin alternativa los factores massignificativos son elevadas temperaturas, grandes velocidades decizallamiento, ambientes corrosivos, contaminacin, etc.
Viscosidad La viscosidad es la caracterstica mas importante de un fluido desde el
punto de vista de la lubricacin, ya que va a determinar su capacidadfsica para mantener la lubricacin, esto es, va a fijar sus prdidas porfriccin, el rendimiento mecnico, la capacidad de carga y el gasto delfluido para unas condiciones determinadas de velocidad,temperatura, carga y dimensiones.
La viscosidad es la resistencia o frotamiento interno existente entrelas molculas de un fluido al deslizarse entre s.
Viscosidad cinemtica: se define como la resistencia a fluir de unfluido bajo la accin de la gravedad
Viscosidad dinmica: se define como la resistencia de un luido a fluir.
Tcnica de medida
La determinacin de la viscosidad se puede hacer con los siguientes mtodos:
Midiendo el tiempo de escurrimiento delaceite a travs de un capilar mediante elviscosmetro Ostwald.
Figura: viscosmetro Ostwald.
Midiendo el tiempo de desplazamiento de unsolido a travs del aceite mediante unviscosmetro de bolas.
Figura: viscosmetro de bolas.
Tcnica de medida
Tipo Nombre Cizallamiento Temperatura Indicacin Norma ASTM
Capilar -- Bajo 40C, 100C Grado SAE D-445
Capilar -- Muy alto 150C Proteccin de cojinetes D-4624
RotacionalScanning
BrookfieldMuy bajo -10C a 40C
Bombeabilidad a baja
temperaturaD-5133
Rotacional Brookfield Bajo a medio -10C a +40CViscosidad aceites
engranajesD-2983
Rotacional MRV Bajo -10C a 35CBombeabilidad a baja
temperaturaD-4684
Rotacional CCS Alto -5C a 30C Arranque de motor D-2602
Rotacional TBS o Ravenfield Muy alto 150C Proteccin de cojinetesD-4683/
D-4741
TABLA: Resumen de los principales tipos de viscosmetros usados para medidas en aceites lubricantes
Factores que afectan
Viscosidad excesivamente alta
Mayor generacin de calor, mayoroxidacin del aceite
Cavitacin.
Flujo inadecuado a las zonas delubricacin.
Batido de aceite en cojinetes.
Prdidas por mayor consumo de energa.
Pobres caractersticas antiespuma ydemulsificantes.
Pobres caractersticas de bombeabilidada baja temperatura.
Viscosidad excesivamente baja
Perdida de pelcula de aceite,lubricacin limite, friccin y por lotanto excesivo desgaste.
Alta friccin mecnica y prdida deenerga.
Fugas internas y externas.
Incremento de la sensibilidad delsistema a la contaminacin porpartculas.
Fallo de la pelcula lubricante encondiciones severas.
Bibliografia
[1] Bernardo, T. M. (2005). Diagnstico de motores disel mediante el anlisis del aceite usado. Barcelona: EDITORIAL REVERT, S. A.
[2] Salgado, P. S., & Rico, M. J. (2009). MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE MOTORES MEDIANTE ANALISIS DE ACEITE. Pamplona: Revista Colombiana de tecnologas de avanzada.
AUTORES
Bele Marcos
Gutirrez Santiago
Orellana Diego
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
VISCOSIDAD Tcnica de medida
Usualmente las temperaturas de referencia son a 40 y 100 C, y los
mtodos empleados son diversos:
Viscosmetros capilares
Viscosmetros de comparacin
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Descenso de Viscosidad Aumento de Viscosidad
Cambios en la estructura del
lubricante
Ruptura de las molculas. Degradacin de los aditivos modificadores del IV.
Polimerizaciones. Oxidacin.Prdidas porevaporacin. Formacin delodos y lacas
Combustible. Disolventes.Mezcla de aceite (de viscosidad inferior).
Agua (emulsiones). Espumas.Insolubles / Materia carbonosa.Mezcla de aceite (de viscosidad superior).
Contaminacin
TBN / TAN
ORELLANA OVIEDOLEMA
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
TBN (Total Base Number):
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Es la reserva alcalina o bsica de los aceites que neutralizan cidos, procedentes de la combustin y de la propia oxidacin del aceite, debido a la temperatura.
NOTA: La reserva alcalina es mayor cuanto mayor es la cantidad de azufre que contiene el combustible.
FACTORES QUE AFECTAN y TECNICA DE MEDIDA
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
A medida que el motor lleva mas tiempo en uso, las holguras y ajustes son peores por lo que pasan gases hacia el crter, contaminado el aceite y disminuyendo notoriamente el nivel de TBN.
Aunque el contenido de azufre en le combustible a disminuido en la actualidad, los niveles de TBN se mantienen gracias a aditivos
Se obtiene muestras del aceite que se calientan a 65C para asegurar que los cidos se disuelva en el aceite
La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en el potencimetro con una solucin de HCl.
Interpretacin: Si el TBN alcanza el 2.0 o disminuye ms del 50% con respecto al punto de partida, se debe considerar un drenaje.
TAN (Total Acid Number):
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Permite detectar la oxidacin del lubricante y el consumo de aditivos. Un aumento del mismo es sntoma de oxidacin y una disminucin de consumo de aditivos.
La seccin de la grfica donde el TBN se cruza con el TAN, representa una importante acidificacin del aceite que supera ala reserva alcalina.
FACTORES QUE AFECTAN y TECNICA DE MEDIDA
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Para la mayora de los lubricantes el TAN inicial es bajo y comienza a incrementarse debido a la presencia de cidos dbiles que se derivan de la oxidacin del aceite.
La presencia de una cantidad apreciable de cidos en el sistema puede ocasionar fallas en los rodamientos y excesivo desgaste.
Las muestras se calientan a 65C
La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en el potencimetro con una solucin de KOH
Permite detectar la oxidacin del lubricante y el consumo de aditivos. Un aumento del mismo es sntoma de oxidacin y una disminucin de consumo de aditivos.
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Reserva bsica del aceite para la neutralizacin de los
cidos que pasan al mismo provenientes de la combustin
TBN
y la propia degradacin del aceite.
Medida: mtodos normalizados de laboratorio (ASTM) o equipos porttiles.
16 0.3
Contenido en Azufre
TBN aceite nuevo
TBN aceite usado
16
TBN aceite nuevo
14 0.2
12
12
TBN(m
gKOH/g)
0.1
Contenidoenazufredelcombustible(%
)
4
TB
Nm
gK
OH
/g(A
ST
MD
-28
96
)
8
TBN lmite aceite usado
1990 1992 1994 1996 1998 2000
10 0
0 31 2
Contenido en azufre (%)
0
Aos
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
TBN
El TBN se ve afectado por:
Fallos de combustin que generan compuestos cidos (funcin de la presencia de azufre en el combustible)
Mezcla de aceites con distintos niveles de TBN original
Limites de variacin:
Hay que tener muy en cuenta el tipo de combustible y motor en el que se utiliza el aceite
No es conveniente bajar del 50% del valor original
Cuando cruza el valor con el TAN
Algunos fabricantes lo dan como valor absoluto
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
TBN
Detergencia:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Grupo: 1 Mantenimiento
Integrantes: Farez Pineda Silvio Vinicio Pineda Jean Carlos Rosales Castro Francis Pal
Bibliografa:B.Tornos. DIAGNOSTISCO DE MOTORES DIESEL MEDIANTE EL ANALISIS DEL ACEITEUSADO
Detergencia:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
La finalidad de la capacidad detergente y dispersante del aceite lubricante es lacapacidad de reducir la formacin de depsitos y mantener dispersos sinaglomerarse los contaminantes arrastrados por el aceite.
Tcnicas de Medida:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Los niveles de detergencia se obtienen mediante el equipo denominadofotmetro, conformado por:
Papel secante.- muestra la dispersin de la mancha. Papel cromatgrafo.- para depositar la muestra a la cual se le somete a una
temperatura de 80C la cual se puede observar la expansin de la manchacausada por temperatura.
El equipo realiza una medida de opacidad de mancha, calculando un ndice de contaminacin (IC) y nivel de detergencia
residual (MD).
IC.- Representa la concentracin de la materia carbonosa presente en el aceite
MD.- Es la habilidad del aceite para separarse homogneamente a lo largo de la mancha y depende de la calidad del aceite
Factores que afectan la Detergencia:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
El ndice de contaminacin (IC) que representa la concentracin de la materiacarbonosa insoluble presente en el aceite, est afectado por varios factores:
Aplicacin Tiempo de servicio del lubricante Entorno de operacin
Aplicacin Tiempo de servicio Entorno de Operacin
Monitorizado del parmetro de degradacin:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Este monitorizado se aplica por defecto para motores englobados en el sistemade automocin nicamente, la cual es ms interesante por las caractersticas delcombustible empleado y el reducido de volumen empleado:
Para la toma de decisiones de
posibles diagnsticos si los
datos no resultan
meridianamente claros
mediante el clculo de
degradacin ponderada (DP).
= 100
Manchas de aceite analizadas en el
fotmetro con sus respectivos parmetros
Evolucin del nivel de detergencia un lapso de uso de aceite:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
La finalidad del detergente y dispersante del aceite lubricante es la capacidadreducir la formacin de depsitos y mantener dispersos (sin aglomerarse) loscontaminantes arrastrados por el aceite.
Evolucin del nivel de detergencia
con el periodo de uso del aceite.
Relacin entre la variacin de
reserva bsica del aceite el nivel
de detergencia
Histogramas de valores obtenidos del nivel de
detergencia en las muestras de Automocin con
aceite Repsol Sper Turbo Disel 15w-40.
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
DETERGENCIA Mide la capacidad del aceite para evitar la
formacin de depsitos y la dispersin de los
lodos hmedos.
Medida: Mtodos de laboratorio o mtodos indirectoscomo el ensayo de la mancha
Zona central: caracteriza la cantidad de materia carbonosa contenida en el aceite.
Zona
central
Aureola La Aureola indica con su grosor y coloracin el contenido de partculas gruesas
carbonosas o de contaminantes
Zonade
Zona intermedia o de difusin es la caracterstica de la dispersin del carbn en
el aceite y por tanto de su poder detergente
Zona
traslcida Zona exterior, desprovista de materia
carbonosa da idea del grado de oxidacin del
aceite, normalmente debe ser translcida y
sin coloracin alguna.
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Medida: Mtodos de laboratorio o mtodos indirectoscomo el ensayo de la mancha
Reposo
1 h. a 80 C
Calentamiento
del aceite.
5 min a 250 C
Muestra 2 ml. aprox
en papel de filtroAnlisis del papel
secante mediante el
fotmetro
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
El Nivel de Detergencia se ve reducido por:
Degradacin propia del aceite con el paso del tiempo
Degradacin acelerada por mal funcionamiento del motor: mala combustin o contaminacin.
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
NIVEL DE ADITIVACIN Los aditivos son compuestos aadidos al aceitebase parapotenciardeterminadascaractersticas deseables de estos. Sepotencia las propiedadesrequeridas en funcin del tipo de aceite.
Medida:Mediante la espectrometra (Zinc, magnesio, calcio, bario, boro)
El nivel de aditivacin del aceite tiende adisminuir con el periodo de uso del mismo,porconsumode los mismos
Enocasiones se observa un aumento del contenido de aditivos posiblemente debido a laprdida de voltiles del aceite y aumento de la concentracin de los mismos.
Hay que tener en cuenta el tipo de aditivacin del aceite en funcin del motor al que vaaestar destinado (problema ZDDPDialquilthiofosfatodeZincen los motores degasolina)
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Parmetrosdecontaminacin
Los parmetros monitorizados para considerar la contaminacin del lubricante son:
Agua
Materia carbonosa / Insolubles
Contenido de combustible (dilucin)
Punto de inflamacin
Silicio
Otros
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
FABIAN MALDONADOFABIAN AGUIRREADONNYS CABRERA
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Contaminacin por agua El agua es considerado el segundo contaminante mas destructivo
Acciones para minimizar ese aspecto: Restringir la posible entrada de la misma al sistema. Debemos reconocer su presencia y tenerla en cuenta. Debemos analizar su estado y concentracin.
Agua disuelta. Agua emulsionada. Agua libre.
Eliminar la presencia de la misma en la medida de lo posible.
Efectos de la contaminacin por agua sobre los sistemas lubricados . En el sistema lubricado cualquiera, las dos fases ms peligrosas son:
Agua libre Emulsin
Figura 1: Corrosin sobre cojinetes debido a la contaminacin por agua.
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Efectos del agua sobre el lubricante Juega un papel importante en la tasa de envejecimiento o degradacin de los aceites lubricantes. La presencia de agua en el lubricante puede provocar que el proceso de oxidacin del mismo se multiplique
por diez.
Problema Efectos Efectos
Hidrolisis y oxidacin
La presencia de agua conduce a cambios qumicos y fsicos en el aceite base.
Formacin de cidos Espesamiento del aceite Barnices y lodos
AeracinEl agua fomentan los problemas de aireacin.
Espuma Entrada de aire
Efecto de la viscosidad El agua conduce a emulsiones estables, mayor viscosidad.
Efecto dielctrico Reduce las propiedades aislantes.
Tabla 1: Efecto de la contaminacin con agua sobre los aditivos de los aceites lubricantes
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Se puede determinar si existe contaminacin por agua marina mediante la medida de cloro en elaceite.Se utiliza un parmetro de comprobacin, que tiene en cuenta tanto la presencia de agua en el aceitecomo de cloro en el mismo. Mediante la siguiente expresin realizamos una comparativa.
=[]
% 100
Si la reaccin es menor a 5000 podemos descartar que la presencia del agua sea de origen salino. Valores entre 5000 15000 son indicativos de que existe un alto % de que sea agua de origen salino. Valores superiores a 15000 confirman que se trata de agua salina
Para el calculo tambin se emplea el sodio, utilizando la siguiente expresin.
=
% 100
Los valores de d coeficiente C son los valores obtenidos mediante un estudio estadstico sobre laconcentracin normal de sodio en el aceite tpicos en los diferentes grupos de motores.
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
LIMITESEn diferentes aplicaciones diferenciaremos los limites aplicables atendiendo a las mismas.Los limites aplicables segn diversas fuentes: fabricantes de motores [MTU; 2001], [Jenbacher; 1994],[Waukesha; 2001], [NTS Technical Information], entre otros. En todos los casos tanto los fabricantes como otrasfuentes hablan de estos valores aproximados en funcion del uso real que del motor se realice.
Anlisis
Fabricante de motores Otros
MAN CAT CumminsDetroitDiesel
MTU Macian Thibault
Agua 0,3 % 0,25 % 0,2 % 0,3 % 0,2 % 0,25 % 0,25 %
Tabla 2: Valores limites mximos segn diferentes fuentes en motores diesel de automocin
Los limites definidos para el contenido con agua son enumeradas por todas las fuentes consultadas, la presenciareal en el aceite de este contaminante es muy extraa. Es por ello que la mayora de fabricantes hacen referenciaa la presencia de glicol, elemente peligroso y seal inequvoca de presencia de fugas en el circuito derefrigeracin.
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
AGUA
Contaminante procedente de la condensacin o debidoa una fuga del refrigerante. Puede causar problemas delubricacin (afecta a la viscosidad y degrada el aceite) y causante de corrosin.
Medida: Diversos mtodos
Crepitacin
Constante dielctrica
Mancha
Mtodos de laboratorio
Esquemademecheroparaensayodecrepitacin
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Lmite de contenido de agua en el aceite:
No mas de 0,5%
En numerosas ocasiones la presencia directa de agua es difcil de detectar debido a la evaporacin y expulsin:
Se puede correlacionar la presencia de agua mediante elcontrol de los contenidos de sodio y boro (aditivos tpicosen el refrigerante)
Relacin sodio / boro (4-5 / 1)
MATERIA CARBONOSACabezas y??
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Insolubles y materia carbonosa
El aumento de la mater ia carbonosa en e l acei te produce problemas ta les como la perd ida de capac idad d ispersante del acei te las par t icu las de mater ia de carbonosa se at raen ent re e l las formando una de gran tamao estas t ienen una forma esfr ica y un tamao ent re 0, 01 y 0 , 05
Relac ionado con degradac in del acei te , e f icac ia de los f i l t ros , desgaste del s is tema lubr icado, carbonosa produc ida en la combust in.
Consta de un 98% ca r bono en peso, se for m a dura nte e l p roc eso de com bust in y entra a l c r ter de a c e i te con e l b low - by de los ga ses de la com bust in .
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Equipo de medicin de materia carbonosa:Sootmeter
E l a n l i s i s se puede rea l i za r en m enos de 30 segundos y los resu l ta dos obten idos se ex presa n en conten ido porc entua l de m ater ia ca r bonosa en e l a c e i te .
C o m p a r a t i v a e n t r e s o o t m e t e r y
t c n i c a e s p e c t r o m e t r a t . d e f u r i e r
i n so lub le con pe r i odo de uso de ace i te i n s o l ub l e c o n u s o d e m o t o r
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Importancia de la toma de muestra
DEBE TOMARSE DE FORMA QUE SUFRA LAS MENOS MODIFICACIONES POR PARTE DE AGENTES EXTERNOS QUE PUEDAN LLEVAR A RESULTADOS ERRNEOS.
SE DEBE REALIZAR CON EL EQUIPO EN FUNCIONAMIENTO ESTABLE .
LIMPIEZA DEL RECIPIENTE DE TOMA DE MUESTRA.
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
LimitesPara las magni tudes de parmetros de contaminac in del acei te se establece su n ive l de gravedad cont rastando e l va lor obtenido en e l anl is is f rente a va lores f i jos determinados, lo que denominamos l mi tes.
Se def ine dos l imi tes L1 ( l mi te de a ler ta y L2 ( l mi te de a larma) .
Para e l va lor de L1 ( independientemente del anl is is que se est cont rastando) se le as igna s iempre un va lor de nd ice dec imal de 2.0 y para e l va lor de L2 e l va lor de 4,0. Con e l lo los ca lores pueden ser ca l i f icados ut i l izando in terpolac iones o ext rapolac iones.
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
MATERIA CARBONOSA / INSOLUBLES
Productos de la combustin que pasan al aceite por el blow by. Los insolubles consideran adems los productos de degradacin delaceite (lacas y barnices) y residuos slidos.
Medida: Diversos mtodos
Mtodos de laboratorio
Mtodo del IFP: comparacin de la opacidad del aceiteusado con filtros calibrados.
Ensayo de la mancha
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
MATERIA CARBONOSA / INSOLUBLES
La Materia Carbonosa se relaciona con fallos en la combustin:
Dosado elevado, tanto por exceso de combustible como por falta de aire
Mala inyeccin
Los insolubles se relacionan con una excesiva degradacin o contaminacin del aceite
Lmites:
Materia carbonosa no superior al 3%
Insolubles no deben superar el 5%, ello implicara la posible obstruccin de conductos
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Medida de la Constante dielctrica del lubricante
La constante dielctrica es la capacidad de un medio para conducir la electricidad, comparada con la del vaco.
Contaminantes que producen un incremento moderado de la misma:
lodos, suciedad, oxidacin y cidos.
Incremento importante: agua, anticongelante (glicol), partculas metlicas y
residuos carbonosos.
Contaminante que produce un descenso de la constante dielctrica:
combustible
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Medida de la Constante dielctrica del lubricante
Equipo Lubrisensor para medida de la degradacin del aceite basado en laconstante dielctrica.
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
DILUCIN POR COMBUSTIBLE
Contaminacin del aceite por paso del combustible al mismo. Provoca una importante prdida de viscosidad en el aceite con los problemas asociados a lamisma.
Medida: Diversos mtodos
Correlacionado con la viscosidadEnsayo de la mancha
Constante dielctrica
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
La dilucin por combustible se relaciona con fallos en la inyeccin:
Mala atomizacin del combustible
Goteo del inyector
Postinyeccin (regeneracin DPF Diesel Particulate Filter)
Limite:
No superior al 5%
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
ZHUNIO FLORESAGUILAR
Puntos de InflamacinInflamabilidad: Es la facilidad de un material combustible
para arder con produccin de llama.
El punto de inflamacin puede revelar la calidad del
petrleo del cual proviene el lubricante o la calidad del
proceso de refino, tambin puede ser indicativo sobre la
volatilidad y contenido de compuestos voltiles en el aceite.
Tcnicas de medida
El ensayo ms usado para medir el punto de
inflamacin del aceite es el de "vaso abierto
Cleveland" (COC), que consiste en llenar un
vaso de bronce con un determinado volumen
de aceite, y calentarlo con un aumento de
temperatura normalizado. Se pasa una
pequea llama sobre la superficie del aceite a
intervalos de tiempo estipulados. El punto de
inflamacin es la temperatura a la cual se han
desprendido suficientes voltiles como para
provocar una inflamacin instantnea.
Mtodo de Copa Cerrada de
Pensky - Martens
METODOLOGA
Calentamiento a velocidad
constante con agitacin continua
Aplicacin de llama a la copa en
intervalos regulares
Punto de inflamacin: T mas
baja en el que la llama inflama el
vapor sobre la muestra
Mide el punto de inflamacin a
la temperatura ms baja en la
que la aplicacin de una fuente
de ignicin provoca que los
vapores de una muestra se
prendan.
Limites
Lmite superior de
inflamabilidad: L.S.I.
Es la mxima concentracin
de vapores de combustible
en mezcla con un
comburente, por encima de
la cual no se produce
combustin
Lmite inferior de
inflamabilidad: L.I.I.
Es la mnima concentracin
de vapores de combustible,
en mezcla con un
comburente, por debajo de
la cual no se produce la
combustin
Limites
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
PUNTO DE INFLAMACIN
Temperatura mnima a la que el aceite desprende vapores que se inflaman. Normalmente entre los 200-240 C.
Medida: procedimientos de laboratorio
Vaso abierto (copa Cleveland)
Vaso cerrado (Pensky-Martens) (valores inferiores)
El punto de inflamacin:
Aumenta por degradacin del aceite (prdida de voltiles)
Disminuye por la presencia de combustible en el aceite
Limite:
No debe disminuir en mas de 30C y nunca < 180 C
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Mtodo de vaso abierto Mtodo de vaso cerrado
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
NarvaezVillaltaSiguencia
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Silicio:
El silicio es el primer contaminante ms destructivo, el aumento de lacantidad del mismo repercute en el desgaste general del motor, laprincipal causa de la presencia de silicio se debe a el polvo atmosfricoque ingresa en los motores en funcionamiento por la admisin debidoa la utilizacin de filtros de aire ineficaces, sucios o rotos, a travs derespiraderos, varillas de nivel de aceite o juntas mal ajustadas en loscolectores, en otras ocasiones puede deberse el mismo lubricante ocombustible.
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Entrada
Es el nivel de
silicio alto?
Condicin
normal
Es el nivel de
Al alto
tambin?
Estn
presentes Sn,
Fe y Cr?
Desgaste
parte alta
Aceite nuevo
sucio o filtro
roto
Estn
presentes Fe
y Cr?
Es la concentracin
de Si menor que 40
ppm?
Aditivo anti
espuma
Estn
presentes Pb,
Sn o Cu?
Entrada de
suciedad en
forma de muestra
El ratio Al-Si
es menor que
1:2?
Estn
presentes
Na, B o Cu?
Fuga interna
de refrigerante
Entrada de
suciedad
exterior
El ratio Al-Di
es aprox.
1:1?
Entrada de
sello de
silicona
Pistn
torching
rbol de decisin para el diagnstico del
nivel de silicio en aceite de motores Diesel
combustible.
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
En general, un motor operando en presencia de polvo atmosfrico deaproximadamente 1 a 20 m de dimetro sufre mayor desgaste cuanto mayorvolumen de polvo haya admitido y en funcin del tamao de los granos.Partculas con un dimetro de 1 a 5 m de dimetro o comprendidas entre 10 mno tendrn accin de desgaste solo las partculas inferiores a estos lmites
Desgaste expresado
en masa generada de
hierro y medida en el
aceite en funcin del
tamao del polvo de
contaminacin del
aceite.
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Efecto del tamao de las partculas de polvo en el ratio de desgaste.
Ratio de desgaste en funcin de las holguras entre las superficies en contacto.
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
Tcnicas de Medida del SilicioLa tcnica ms usual para medir la cantidad de silicio es laEspectroscopia Es la rama de la fsica y la qumica que estudia la interaccin entre
la materia y la luz o cualquier radiacin electromagntica, como lasondas de radio. Las diferentes ondas transportan diferentescantidades de energa y conducen a diferentes tipos deinteracciones. Por varias razones, la espectroscopia es unaherramienta muy poderosa para detectar y analizar las molculas.
8.2. Anlisis de Lubricantes:
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
La EspectroscopiaEs sensible y por lo general necesita mnimas cantidades de una sustancia paraidentificarla.Puede llevarse a cabo con muestras que se encuentran muy lejos, por lo que se la utilizaen astronoma.Es un mtodo de anlisis esencialmente no destructivo.Puede proporcionar informacin espacial y temporal detallada.
Anlisis de Lubricante
Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento
SILICIO
Contaminante procedente del polvo atmosfrico que entra en el aire sin filtrar al motor. Puede causar graves problemas de desgaste debido a sudureza.
Medida:
EspectrometraLmite:
Seguimiento por tendencias
Muy dependiente del ambiente de trabajo.
Recommended