Los técnicos de lubricación y analistas de lubricantes a menudo pasan por alto el papel crucial que desempeñan los reservorios o tanques de aceite lubricante que dan soporte a la maquinaria rotativa, los sistemas hidráulicos y las transmisiones de potencia mecánica. Con frecuencia vistos como tanques metálicos sin vida, medio ocultos a la vista e inaccesibles, los reservorios no solo son un tesoro de información, sino que también ofrecen un punto de apoyo práctico para realizar tareas de reparación.
Los aceites lubricantes de alto desempeño recorren sus circuitos muchas veces, dependiendo de la cantidad de aceite en el sistema. Sin embargo, cada gota de aceite debe regresar al reservorio; el tiempo que tarda en regresar depende del sistema. Un reservorio es como la tribuna de las 500 Millas de Indianápolis; cada unidad de aceite pasa por delante para su revisión.
Pero a diferencia de los autos de carreras, esa misma gota de aceite se desacelera al entrar en el reservorio, permaneciendo allí mientras espera su llamada para realizar otro recorrido por el circuito de lubricación. El tiempo de residencia en el reservorio varía, pero mientras está dentro, el aceite lubricante es fácilmente accesible por los operadores para su análisis y medidas correctivas.
La gestión de reservorios consiste en monitorear, analizar y reacondicionar los aceites lubricantes en el reservorio. Se analizan rutinariamente tres propiedades de los fluidos: contaminantes sólidos, humedad y estabilidad química. Las pruebas utilizadas para caracterizar cada una son el código ISO de contaminación sólida, la humedad en partes por millón (PPM) y el número acido (AN) para la salud química general.
Figura 1. Gestión de tanques de sistemas de lubricación
La gestión de reservorios integra muchas actividades rutinarias en un proceso ordenado, diseñado para alcanzar y mantener los objetivos de limpieza. Afortunadamente, la mayoría de las organizaciones ya cuentan con el equipamiento y servicios básicos, como reportes de análisis de aceite, carros de filtración portátiles, dispositivos de muestreo, conjuntos de bomba/motor/filtro, equipos de despacho de aceite, filtros coalescentes y filtros de repuesto de buena calidad.
Por lo tanto, comenzar no requiere una gran inversión inicial. Los filtros fuera de línea (de tipo riñón), por ejemplo, pueden ensamblarse con una bomba, un motor eléctrico y un filtro simple. La filtración fuera de línea desempeña un papel importante en la gestión de reservorios. Los operadores innovadores encontrarán la manera de arreglárselas con los componentes disponibles. Las actualizaciones vendrán después. Los carros de filtración deben estar equipados con conectores rápidos y deben permitir el uso de elementos filtrantes para remover partículas y absorber agua.
En los almacenes suele haber disponibles puertos de muestreo de aceite de diversos tipos y deben instalarse en las ubicaciones correctas de las tuberías de retorno antes del reservorio. Deben estar bien definidos los procedimientos de muestreo de aceite y las técnicas de limpieza deben ser comprendidas por los operadores. El almacenamiento y la manipulación del aceite son prácticas fundamentales que también pueden afectar negativamente el desempeño del sistema.
El control del proceso comienza cuando los lubricantes entran en la planta. Para mantener el control, los técnicos necesitan las herramientas adecuadas para realizar el trabajo correctamente, incluyendo contenedores cerrados, filtros en los contenedores de almacenamiento, sistemas de fluidos aislados y equipos de llenado de aceite diseñados para introducir únicamente lubricantes previamente filtrados en los reservorios.
En 60 días, los reportes de análisis de aceite revelarán mejoras notables. Los operadores y técnicos de lubricación pueden demostrar a los gerentes que la gestión de reservorios da resultados. El éxito temprano también confirma que la gestión de reservorios es el vínculo cohesivo entre el análisis de aceite, la filtración correctiva, el acondicionamiento de fluidos y la confiabilidad de la maquinaria. La gestión de reservorios puede implementarse sin invertir un centavo de la empresa.
Apégate a los fundamentos
Si bien existen muchas características importantes del aceite lubricante, la gestión de reservorios enfatiza solo tres de las lecturas más importantes: partículas (ISO), agua (PPM) y número ácido (AN). Salvo averías graves en las máquinas, la gran mayoría de los problemas de la maquinaria que depende de un reservorio para su funcionamiento se deben a situaciones que iniciaron con partículas, agua y acidez.
Los operadores y técnicos de lubricación que se apegan a los fundamentos comprenden los conceptos básicos y aplican planes de acción correctivos, comprenderán rápidamente el concepto y la mentalidad de la gestión de reservorios.
El entrenador de los Green Bay Packers, Vince Lombardi, ejemplificó la trayectoria ganadora de su equipo al concentrarse en pocas jugadas, apegarse a los fundamentos y ejecutar cada jugada a la perfección. La gestión de reservorios sigue los mismos conceptos, enfocando y estableciendo un dominio decisivo sobre el conteo de partículas, el agua y el número ácido.
Las nuevas ideas suelen encontrar resistencia. La gestión de reservorios complementa los programas ya existentes al dirigir las herramientas y servicios existentes de la empresa hacia máquinas específicas donde los esfuerzos constantes producen los máximos beneficios.
Selección de reservorios
Seleccione los sistemas hidráulicos y de lubricación más importantes y cruciales para la confiabilidad de la planta. Recupere al menos cinco de los reportes de análisis de aceite más recientes. En muchas ocasiones, esta información está disponible por computadora; en otros casos, puede existir un archivo para cada reservorio.
Priorización de reservorios
Identifique los sistemas que son prioritarios. Los reportes de aceite contienen advertencias de situaciones anormales, en ocasiones hay lecturas individuales subrayadas, que no cumplen con las especificaciones. Las máquinas y los procesos que requieren atención serán evidentes. Concéntrese en los conteos de partículas elevados, altos contenidos de agua y los altos niveles de acidez. Los reservorios en máquinas o procesos que requieren cero paradas deben seguir formando parte de la lista de prioridades.
Establece objetivos de limpieza
Establecer objetivos es importante para la gestión de reservorios de aceite, ya que establece las metas y sirve como métrica de desempeño para alcanzarlas. Afortunadamente, los operadores pueden obtener información de laboratorios independientes de análisis de aceite, fabricantes de equipos originales (OEM, por sus siglas en inglés), proveedores de lubricantes y la propia experiencia de los usuarios, quienes pueden indicar a los laboratorios que establezcan puntos de alerta específicos.
Muestreo de aceite
La gestión de reservorios se basa en las mejores prácticas de toma de muestras. Debido a que la gestión de reservorios es un proceso orientado a los tanques de aceite, la toma de muestras representativas es una piedra angular crítica y debe incluir al reservorio principal y la línea de retorno, si es posible.
La repetibilidad y la ubicación son componentes cruciales para una correcta recolección de muestras. Si el proceso de muestreo genera dudas sobre la calidad de los datos, será difícil tomar decisiones con un alto grado de confianza.
Puertos de muestreo
Se pueden recolectar muestras de las líneas de retorno mediante diversos métodos. Las trampas de drenado y los puertos de muestreo con tubos de extensión (pitot) ofrecen al técnico una atractiva eficiencia y repetibilidad.
Se puede acceder a zonas difíciles mediante extensiones o tubos de muestreo a través de las tapas de llenado de aceite del reservorio. Evite tomar muestras de la válvula de drenado del reservorio; si bien esta práctica se ha seguido durante muchos años, no es una representación confiable ni consistente de la contaminación y desgaste en el reservorio.
Los puntos de muestreo esenciales se encuentran en la parte central del reservorio, lo más cercano al punto de entrada de la línea de retorno. Si no se dispone de esta ubicación, utilice extensiones con tubing o instale tubos pitot permanentes para alcanzar la sección media del reservorio. Como ya se mencionó, evite tomar muestras del puerto de drenado del reservorio, ya que rara vez son representativas de la condición general del sistema.
Tenga en cuenta que la gestión de reservorios no excluye el muestreo de otros componentes del sistema, como bombas, actuadores, circuitos de servo válvulas, cajas de engranajes y cojinetes.
Herramientas y técnicas correctivas
Los reservorios de aceite son muy individuales; no hay dos iguales. Los aceites lubricantes y los fluidos hidráulicos muestran una personalidad camaleónica: nunca son iguales de un día para otro. Sin embargo, existen herramientas y técnicas proactivas y correctivas fácilmente disponibles para controlar la suciedad, el agua y la condición de los fluidos, lo que se ajusta al concepto de la gestión de reservorios. Considere lo siguiente:
Respiradores desecantes
Las partículas y la humedad penetran en los reservorios por cualquier sitio desprotegido. Hasta el 70 % de los daños en los componentes se deben a partículas y humedad, la mayoría de las cuales entran al sistema a través de reservorios desprotegidos. La solución es sencilla. En muchos casos, cambiar las antiguas tapas roscadas tipo bayoneta automotriz por un respirador desecante elimina una importante vía de entrada de aire contaminado. El cambio se puede realizar en menos de cinco minutos. Otras aberturas (sellos defectuosos, tapas de llenado abiertas, compuertas de acceso, etc.) deben protegerse de la contaminación atmosférica.
Sistemas de filtración fuera de línea
Los filtros en las líneas de presión y retorno protegen los componentes de los sistemas hidráulicos y de lubricación. Sin embargo, los filtros del sistema siempre buscan un equilibrio entre caudal, velocidad lineal, viscosidad, contaminación, presión del sistema, caída de presión, capacidad de retención de suciedad, tamaño, accesibilidad y costo.
Los filtros fuera de línea no se rigen por los requisitos del sistema, ya que funcionan de forma independiente. Por lo tanto, los operadores disponen de diversas opciones de filtros, medias filtrantes y tamaño en micrones.
Los filtros deben ser específicos para el reservorio y funcionar continuamente. La filtración periódica con carros de filtración portátiles podría no ser compatible con el concepto de la gestión de tanques, dependiendo de la tasa de ingreso. Cuando se retiran los carros de filtración, vuelve a acumularse la contaminación.
Monitoreo de agua en el aceite
El agua invade los sistemas de aceite lubricante a través de fugas en el intercambiador de calor, aberturas desprotegidas en los reservorios, aceites nuevos contaminados con agua, daños en los sellos y un procedimiento de relleno descuidado. El agua y el aceite se atraen mutuamente. Pequeñas cantidades de agua pueden no dañar gravemente los componentes, pero un alto contenido de agua sí.
Los operadores deben saber cuándo un aceite ha alcanzado su punto de saturación del 100 %. Más allá de este punto, el agua adicional circula como agua libre, lo que representa la mayor amenaza para la maquinaria y sus componentes. Las mediciones de humedad relativa (HR) dentro del reservorio se correlacionan con el porcentaje de saturación del aceite con agua mediante monitores que registran continuamente las lecturas porcentuales de HR. Los dispositivos de monitoreo de agua en tiempo real generan señales de advertencia que indican cuándo se ha alcanzado el 70 % de saturación con agua.
La alerta temprana de ingreso de agua es una información vital que los usuarios necesitan para evitar daños graves en los componentes de los equipos rotatorios clave.
Deshumidificadores de espacio superior
Por encima del nivel de aceite del reservorio y por debajo de la parte superior del mismo se encuentra el espacio superior. Cada reservorio refleja diferentes condiciones dentro de su espacio superior, ya que el contenido de niebla de aceite y vapor de agua varía considerablemente. El vapor de agua del espacio superior y el agua dentro del aceite lubricante buscan constantemente el equilibrio.
Al eliminar el vapor de agua del espacio superior mediante compresión, el agua que reside dentro del aceite sale de este y pasa al espacio superior, lo que reduce el contenido de agua (PPM) del aceite lubricante.
Esta alerta temprana del peligro inminente podría haber cambiado la historia si, el 12 de abril de 1912, el Titanic hubiera contado con un radar en su mástil principal. En cierto sentido, monitorear el aumento de la saturación de agua en los aceites lubricantes es una especie de radar. Con alertas avanzadas de agua, los usuarios pueden evitar los icebergs del reservorio instalando temporalmente carros de filtración portátiles, separadores por coalescencia, centrífugas o refrescando el aceite como medida temporal.
El proceso continuo se denomina deshumidificación del espacio superior. Es un proceso que no utiliza filtros, diseñado para mantener el agua en los aceites lubricantes dentro de límites seguros.
Eliminadores de niebla
Los reservorios de alto desempeño generan nieblas de aceite que salen del sistema. Las nieblas y los vapores dispersos suelen escapar por puertos abiertos, tapas y escotillas mal selladas. Si bien su salida a la atmósfera ha sido común durante muchos años, consideraciones ambientales y de seguridad cambiaron esta práctica. Los eliminadores de nieblas eliminan las chimeneas que se elevan desde las turbinas de gas o vapor y las descargas de los cárteres de los motores de combustión interna.
El control de la niebla se traduce en ahorro de aceite, ya que los vapores de niebla de aceite, una vez que coalescen, puede retornar al reservorio principal. Tanto los reservorios pequeños como los grandes son fuentes de niebla de aceite no deseada en áreas de trabajo y pasillos. Para el personal operativo, esto es indeseable, peligroso e insalubre, y debe corregirse.
Detectores de partículas de desgaste
La densidad ferrosa, ferrografía y los analizadores de partículas de desgaste permiten a los usuarios de sistemas de aceite lubricante realizar análisis de los componentes para determinar las posibles causas de fallas. Los detectores de partículas de desgaste también pueden ser útiles para minimizar los efectos de una falla catastrófica de un componente en otros sistemas.
Los detectores de partículas de desgaste son especialmente útiles para partículas de gran tamaño. La nueva tecnología incluye dos detectores de partículas dentro de una carcasa doble, donde un conducto de aceite puede aislarse para su inspección, mientras que el lado opuesto mantiene un flujo de aceite ininterrumpido. En esta configuración, los detectores de partículas pueden desmontarse para su análisis e inspección en laboratorio.
Las inspecciones visuales y el análisis de partículas de desgaste en sitio pueden presentar evidencia concluyente de falla de los cojinetes, tal vez a tiempo para tomar medidas.
Filtros portátiles
Durante muchos años, los carros de filtración han sido la herramienta principal para la remediación de emergencia de aceites lubricantes y fluidos hidráulicos contaminados. Sin embargo, muchos operadores se equivocan al pensar que el carro de filtración representa una mejora permanente en la limpieza y la confiabilidad del sistema. Una vez desconectado del sistema, la función del carro de filtro portátil termina.
Se deben utilizar carros de filtración portátiles en caso de emergencia y asignarles tareas adicionales, entre ellas: filtrado de aceite nuevo, transferencia, aplicación y reacondicionamiento de aceite derramado contaminado, entre otras.
Recordatorios
- Las aberturas en los reservorios y puertos sin protección son una de las principales causas de fallas de los componentes.
- Comprenda los estados del agua en el aceite: disuelta, emulsionada y libre.
- La filtración continua fuera de línea garantiza niveles de limpieza impresionantes.
- La alerta temprana de presencia de agua es la mayor protección contra fallas de los componentes a causa del agua.
- Establezca objetivos de limpieza y mida los resultados.
- La prevención de la contaminación es menos costosa que su corrección.
- Los valores del número ácido son controlables y, en algunos casos, reversibles.
- El concepto de gestión de reservorios puede iniciarse con herramientas y servicios proactivos y correctivos ya disponibles.
Gordon Grimstad y Chris Grimstad, Grimstad, Inc. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América