Jim Fitch, Noria Corporation. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América

 

La viscosidad puede subir, bajar o permanecer sin cambios. La lista de causas fundamentales que pueden alterar una lectura de viscosidad es bastante extensa; de ahí la razón por la que la viscosidad se ha convertido en una medida tan rica en información del estado del aceite usado. Después de todo, cuando la viscosidad no ha cambiado, puede concluir con razón que los muchos factores conocidos que alteran la viscosidad probablemente no estén sucediendo, algo bueno sin duda.

Lo que no es tan bueno es cuando la viscosidad se mueve repentinamente sin una explicación o advertencia obvia. ¿Qué significa y por qué ocurrió? Exploremos las muchas causas posibles de una baja viscosidad.

Es seguro decir que la viscosidad no cambiará sin un evento o condición forzada que incite al cambio. La comunidad de análisis de lubricante está al tanto de las condiciones o eventos sospechosos habituales, pero algunos permanecen sin ser descubiertos o al menos no se comprenden completamente. Cuando se trata de una pérdida abrupta de viscosidad o una reducción de viscosidad, los siguientes son factores contribuyentes comunes que ya conocemos:

Adición de masa

La viscosidad del lubricante se puede diluir o reducir agregando un fluido de baja viscosidad o un gas disuelto a la mezcla. Este tipo de mezcla a menudo es realizada por los formuladores y plantas de mezclado para llevar un aceite de alta viscosidad a un grado de viscosidad objetivo (ISO VG 46, por ejemplo) de un producto.

En equipos de planta o de campo, esto podría suceder cuando un lubricante de baja viscosidad se usa accidentalmente como fluido de reposición que reduce la viscosidad por dilución. Además, cuando ciertas sustancias no lubricantes contaminan un fluido, se produce un resultado final similar. Ejemplos de tales contaminantes incluyen gas natural, solventes, combustible diésel, desengrasantes, productos químicos de proceso y refrigerantes.

Remoción de masa

La eliminación selectiva de suspensiones de alto peso molecular en un lubricante es menos común, pero sigue siendo probable. Esto provocaría una pérdida de viscosidad porque desestabilizaría la mezcla. Los siguientes son algunos ejemplos de cómo podría ocurrir esto:

Pérdida de mejorador de índice de viscosidad (MIV)

Estos aditivos poliméricos de alto peso molecular utilizados en muchas formulaciones de lubricantes pueden separarse del aceite base debido a (1) insolubilidad por exposición sostenida a temperaturas muy frías, (2) insolubilidad cuando se mezclan con un aceite base incompatible (como copolímeros de olefinas en aceites base del Grupo II, por ejemplo), o por (3) filtración mecánica (a temperaturas más altas, se dice que algunos MIV pueden taponar filtros extremadamente finos).

Pérdida de impurezas

Muchos contaminantes e impurezas blandas que originalmente podrían tener una viscosidad elevada pueden eliminarse posteriormente, lo que provoca una caída notable de la viscosidad. Entre estos están las suspensiones de ceras, lodos, óxidos insolubles, aditivos descompuestos, hollín y geles. Dichas impurezas pueden separarse o estratificarse del aceite debido a insolubilidad a bajas temperaturas, pérdida de dispersancia, coagulación/aglomeración química o lavado por agua.

La separación puede ocurrir durante el almacenamiento, centrifugación o filtración, pero en otros casos puede simplemente formar zonas de lodo en los tanques o liberarse para formar depósitos, barnices o anillos en el depósito (marcas de tina de baño).

Cambio de masa

El cambio de masa es probablemente la explicación más común para una lectura de baja viscosidad y puede ocurrir debido a numerosas razones mecánicas, eléctricas y químicas. Debido a que la viscosidad de un aceite se puede denominar como el peso molecular promedio de la población de moléculas mezcladas de un aceite, la viscosidad disminuirá cuando las moléculas grandes se rompan en numerosas moléculas más pequeñas (como triturar una roca en grava). Veamos las diversas posibilidades:

Cizallamiento del mejorador de IV

Algunos MIV tienen pesos moleculares de más de un millón. Después de la exposición al cizallamiento mecánico dentro de una máquina, el peso molecular promedio de estos MIV puede caer a 50,000 o menos. Esto está influenciado por la calidad del MIV, su concentración en el aceite, la temperatura de funcionamiento del aceite y la velocidad de cizallamiento. Las altas temperaturas hincharán la molécula del MIV, haciéndola más vulnerable al cizallamiento.

Escisión eléctrica

El arco eléctrico puede ocurrir por varias razones que incluyen motores o generadores eléctricos mal conectados a tierra, actividades de soldadura y descargas electrostáticas. Estos eventos de alta temperatura pueden fracturar las moléculas dando como resultado el desprendimiento de gas (liberación al aceite), causando una pérdida de viscosidad.

Ruptura térmica

Los aceites expuestos a altas temperaturas localizadas pueden romper las moléculas de aceite en fragmentos progresivamente más pequeños que reducen considerablemente la viscosidad. Los ejemplos comunes son el microdieseling, los puntos calientes (por ejemplo, fugas de vapor fluyendo a través de la línea de aceite), calefactores de alta densidad de vatios y hornos en la cercanía.

Radiación gamma

La exposición prolongada a altas dosis de radiación gamma puede causar división de las moláculas y pérdida de viscosidad. El riesgo se limita a las plantas de energía nuclear y generalmente es poco común.

Hidrólisis

Ciertos lubricantes sintéticos tipo éster, cuando se contaminan con calor y agua, pueden hidrolizarse. Los lubricantes de alto riesgo incluyen ésteres fosfatados, diésteres y poliol ésteres. La hidrólisis puede ocurrir a temperaturas tan bajas como 90 °C, formando subproductos de bajo peso molecular, principalmente ácidos y alcoholes.

Algunos aceites sintéticos tipo polialfaolefina (PAO) y aceites minerales de alta calidad pueden formularse con diésteres para mejorar la solubilidad de los aditivos y controlar la contracción de los sellos. Los diésteres de baja viscosidad tienen el mayor riesgo de hidrólisis.

Errores de muestreo y durante las pruebas

Por supuesto, hay diversas formas en que las máquinas pueden muestrearse incorrectamente o etiquetar equivocadamente las botellas de muestreo, activando una alarma de baja viscosidad. Pueden ocurrir errores similares cuando las muestras llegan al laboratorio y se registran incorrectamente para su procesamiento. Y, por supuesto, los errores en la preparación de las muestras, el funcionamiento del viscosímetro o los viscosímetros que no están calibrados pueden dar lugar a mediciones de baja viscosidad reportadas erróneamente. A veces, el problema es un error en la línea de base del aceite nuevo (viscosidad del aceite nuevo mal medida; demasiado alta) en comparación con el aceite en servicio.

La mejor manera de confirmar la causa de una lectura de baja viscosidad es mirar otros datos del análisis de aceite o realizar pruebas de excepción diseñadas para aislar el problema. Dependiendo de la causa sospechosa, podrían usarse muchas pruebas de confirmación posibles para este propósito. Al igual que con las máquinas que fallan repentinamente, el análisis de la causa raíz (RCA, por sus siglas en inglés) del problema de las lecturas de viscosidad puede ser igualmente importante. Utilice el “por qué repetitivo” para encontrar y corregir la causa subyacente y evitar que vuelva a ocurrir.