Cómo afecta la luz a los resultados del análisis del lubricante para el potencial de barniz

24 de octubre de 2018

Bryan Johnson, Estación de generación nuclear de Palo Verde. Traducido por Pilar Esquivel, Noria Latín América.

image 1 Cómo afecta la luz a los resultados del análisis del lubricante para el potencial de barniz

A medida que el aceite o los aditivos del aceite se degradan, se desarrolla barniz y este comienza a acumularse dentro del aceite. La cantidad de barniz que es transportado por el aceite aumentará poco a poco a medida que el aceite continúe su servicio. La capacidad de solubilidad del barniz en el aceite también cambiará de acuerdo con la temperatura. A medida que el aceite se satura, este material puede separarse del aceite y formar depósitos dañinos. Afortunadamente, el barniz puede extraerse del aceite y medirse en un laboratorio por su cambio de color.

La norma ASTM D7843 proporciona requisitos para realizar pruebas de colorimetría de membrana (MPC, por sus siglas en inglés). Sin embargo, se ha encontrado que los resultados de esta prueba pueden verse afectados por la exposición a la luz ultravioleta (UV, por sus siglas en inglés). Un experimento reciente demostró que la iluminación superior, como las luces fluorescentes, puede tener un efecto similar. Por lo tanto, se debe tener cuidado para evitar el contacto con todas las luces, excepto con el uso de luz incidental, cuando se manipulen muestras de aceite para realizar la prueba de MPC.

Se han demostrado aumentos en las mediciones de MPC del 50 al 100 por ciento después de varios días de exposición solo a la iluminación interior. Como tales, las fuentes aparentemente benignas como la iluminación fluorescente pueden alterar radicalmente los resultados de la prueba de barniz MPC. Por ejemplo, una muestra de aceite aumentó de una medición de 21 a 41 en un período de 16 días debido a la exposición a la iluminación fluorescente.

Respuesta de ASTM

La investigación presentada en este artículo fue revisada en una reunión reciente del Comité ASTM D02.C0.01 Monitoreo de aceite de turbina, problemas y sistemas. Agradecemos a Bryan Johnson por traer este tema a nuestra atención. Este es un ejemplo de un usuario que presenta investigaciones que ayudan a mejorar el valor de nuestros estándares. Con esfuerzos como este, mejoramos nuestros estándares para todos los usuarios finales.

Las secciones 8.1 y 8.2 del ASTM D7843 discuten el requisito de proteger la muestra de la luz UV, que como sabemos puede causar errores de precisión. Sin embargo, estas secciones no tratan específicamente los posibles problemas dañinos asociados con la luz fluorescente. Ya tenemos abierto un grupo de trabajo dentro de nuestro comité dirigido a mejoras del ASTM D7843 y ahora hemos agregado esta investigación para posibles modificaciones en la próxima revisión del estándar.

Las modificaciones de las normas ASTM no se hacen a la ligera. Requieren la aprobación general por votación en el comité ASTM D02. El objetivo es recomendar una mejora dentro de la norma para reflejar aportaciones de este ejemplo y su impacto en la precisión, para que los futuros usuarios puedan beneficiarse de esta experiencia.

Al utilizar los estándares de ASTM en su empresa, tenga en cuenta que siempre estamos buscando mejorar la precisión y el valor de nuestros estándares. ¡Participe y sea parte de este esfuerzo de mejora! - Dave Wooton, presidente del comité D02.C0.01.

Caso de estudio

Para un estudio comparativo, se procesó solo una muestra de aceite extraída de un depósito grande de un aceite de turbina para una evaluación por MPC. La muestra se dividió y se colocó en botellas de muestreo, una transparente y la otra oscura, al momento del muestreo. Todas las botellas estaban hechas de polietileno de alta densidad (HDPE, por sus siglas en inglés).

Se diseñaron una serie de pruebas para determinar el impacto del tiempo y la temperatura en la muestra, limitándose a la exposición a la luz dentro del laboratorio. Se extrajeron muestras de aceite por duplicado el mismo día y por el mismo personal. Una muestra se colocó en la botella de muestreo semi-transparente estándar. La segunda muestra se colocó en una botella marrón opaca.

Cuando las muestras llegaron al laboratorio para su análisis, se retiró de inmediato una submuestra de 90 mililitros del recipiente transparente y se colocó directamente en un cajón oscuro para que coincidiera con la práctica estándar. La muestra no fue calentada antes del almacenamiento. La submuestra de 90 mililitros se conservó en el cajón durante siete días a partir de la fecha de muestreo y luego se analizó. Se reportó un MPC de 21.

Las botellas de muestra de aceite, tanto la transparente como la oscura se colocaron sobre la superficie del mostrador del laboratorio durante un período de 16 días antes de realizar las pruebas adicionales de MPC. En este periodo de tiempo, se esperaría que el barniz se asentara en el fondo del envase. Se realizaron mediciones de MPC para las dos muestras antes del calentamiento para determinar sus niveles de barniz tal como se encontraron. La muestra transparente experimentó un aumento sustancial de un resultado inicial de 21 a un nuevo nivel de 39, mientras que la muestra en la botella oscura que bloquea la luz aumentó su valor de MPC a 26.

tabla1 Cómo afecta la luz a los resultados del análisis del lubricante para el potencial de barniz

Luego se calentaron las dos muestras, según lo especificado por ASTM D7843, para disolver nuevamente el barniz en el aceite y se volvieron a analizar después de almacenarlas por tres, siete y catorce días posterior al calentamiento. Los envases con las muestras se almacenaron en un lugar oscuro entre cada prueba para evitar estrés adicional al aceite proveniente de cualquier fuente de luz.

Se encontró que la muestra del envase transparente tenía un MPC de 38 a los tres días, 40 a los siete días y 41 a los catorce días. La muestra en el envase oscuro tenía un valor similar a la muestra de control original de 90 mililitros con un MPC reportado de 22 después de tres días, se elevó a 24 después de siete días y continuó aumentando a 26 después de catorce días desde el momento del calentamiento.

Las botellas de muestreo transparente y oscura se recalentaron por segunda vez y se almacenaron en un lugar oscuro durante siete días adicionales. La nueva prueba de la muestra del envase transparente produjo un MPC de 40, mientras que la muestra del envase oscuro arrojó un resultado de 27.

Conclusiones

Las siguientes conclusiones se obtuvieron de esta prueba. La comparación de los datos de prueba de los envases de muestras transparente y oscura sustenta las observaciones de que la exposición a la luz puede afectar significativamente los resultados de las pruebas de MPC. En este caso, la exposición a la luz fluorescente del laboratorio duplicó de forma permanente los resultados de la prueba en aproximadamente dos semanas.

Permitir que la muestra permanezca a temperaturas de laboratorio durante un período de tiempo progresivamente más largo dio como resultado aumentos moderados en los resultados de las pruebas. La variación en las mediciones de la prueba de MPC de la muestra en la botella oscura, por un período entre tres y siete días, fue inferior al 10 por ciento (22 a 24). Se podría esperar que cualquiera de los intervalos de tiempo produzca resultados de tendencia aceptables siempre que se use un solo intervalo de manera consistente. Los resultados de la prueba después del segundo calentamiento también mostraron un aumento para la muestra en la botella oscura. Esto sugiere que una muestra de aceite se debe analizar para detectar MPC tan pronto como sea posible después de haber sido tomada.

Si bien la exposición a la luz se puede manejar creando una submuestra de la muestra original tomada en campo, esta luego puede separarse y almacenarse en un lugar oscuro, aunque esta alternativa aún brinda la oportunidad de dejar la muestra inesperadamente en un lugar expuesta a la luz antes de ser entregada al laboratorio para su análisis. Además, la botella con la muestra puede estar expuesta a la luz del laboratorio mientras se procesa, manipula y analiza. Para evitar la posibilidad de prácticas de manejo deficientes de las muestras que requieren una prueba de barniz por MPC, se recomienda utilizar botellas de muestreo oscuras.

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