Jonathan Trout, Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latin America

Utilizar los accesorios adecuados de muestreo de aceite ayuda a garantizar la obtención de una muestra precisa cada vez. A continuación, hablaremos sobre el los accesorios y dispositivos de muestreo de aceite que necesita para tomar una buena muestra de aceite.

Accesorios de muestreo de aceite de calidad: Por qué es importante

Adicional al conocimiento de cómo tomar una muestra de aceite adecuada, un especialista en lubricación que extrae una muestra de aceite representativa es tan bueno como sus herramientas. Sin estas dos cosas, lo más probable es que termine con una muestra de aceite no representativa, lo que puede tener consecuencias perjudiciales en el futuro. Usar los accesorios de muestreo de aceite incorrectos o inadecuados, tomar muestras de aceite de ubicaciones erróneas, recolectar muestras de forma incorrecta e incluso manipularlas incorrectamente puede causar que una muestra de aceite no represente la verdadera condición de su maquinaria.

Por ejemplo, tomar una muestra de aceite de la ubicación incorrecta, como un punto después de un filtro, no mostrará una representación precisa de la cantidad de partículas de desgaste u otros contaminantes en el aceite, haciendo ver el aceite en el sistema como limpio y ocasionando eventualmente un tiempo de inactividad inesperado. Por el contrario, usar el equipo de muestreo de aceite adecuado, instalando una válvula de muestreo de aceite correcta donde sea necesario (en este caso, antes del filtro) y extraer una muestra de aceite usando los procedimientos adecuados costará mucho menos que cualquier error resultante de un muestreo incorrecto.

También se necesitan herramientas de muestreo de aceite adecuadas para evitar que la muestra y el sistema se expongan al aire del ambiente, que contiene contaminantes como agua o partículas. Tomar la muestra de aceite sin abrir la botella se puede hacer utilizando accesorios de muestreo de aceite adecuado. Para lograr esto, todo lo que necesitará es una botella del tamaño correcto y con un adecuado nivel de limpieza, una bolsa resellable con cierre de cremallera (para sandwiches), el puerto de muestreo y la válvula correctos, y un dispositivo de muestreo como una bomba de vacío.

A continuación, analizaremos los diversos equipos de muestreo de aceite que necesitará para tomar una muestra verdaderamente representativa del aceite dentro de su maquinaria. Estos incluyen accesorios de muestreo de aceite como bombas de vacío, tubos y botellas; puertos de muestreo, adaptadores de puerto y adaptadores de calibre; y válvulas de muestra para sistemas de alta y baja presión.

Hardware de muestreo de aceite: lo que necesita para tomar una muestra de aceite precisa

Si bien el procedimiento y el método de muestreo de aceite pueden variar según el tipo de aplicación y la máquina que esté muestreando, el equipo de muestreo de aceite puede, en la mayoría de los casos, aplicarse universalmente.

Accesorios de muestreo de aceite

Manguera de extracción de muestra: Sirve para llevar aceite de la válvula o depósito de la máquina a la botella de muestreo. Si se usa con una válvula, tendrá una sonda o adaptador en el extremo. Típicamente, la manguera está hecha de polietileno de baja densidad, se compra a granel y se corta a la medida según sea necesario. Se fabrican en varios tamaños, más comúnmente 3/16, 1/4 y 5/16 pulgadas. Para obtener muestras más precisas o para tomar muestras de máquinas difíciles de alcanzar, puede usar mangueras microbore, que tienen diámetros internos más pequeños, típicamente alrededor de 2 milímetros.

Bomba de vacío: Se utilizan para extraer muestras de aceite de sistemas no presurizados, que pueden o no estar equipados con válvulas de muestreo. Se utilizan en conjunto con una manguera o sonda flexible para llevar la muestra de fluido a la botella de muestreo. Esta manguera puede equiparse con un adaptador para acoplarla a la válvula de muestreo si se cuenta con ella. Para preparar la bomba de vacío para tomar la muestra, corte un trozo de manguera lo suficientemente larga como para alcanzar la mitad de la altura vertical del nivel de aceite en el compartimento del cual está tomando la muestra. Si está tomando muestras a través de una válvula, la manguera debe ser lo suficientemente larga para alcanzar la válvula cómodamente. En un extremo de la manguera acople el adaptador de apertura de la válvula de muestreo. El otro extremo se introduce aproximadamente 25 cm en el cabezal de la bomba de vacío, apretando la perilla moleteada para sujetar y sellar la manguera (no apriete demasiado). Asegúrese de que su bomba de vacío tenga capacidad de usar el tamaño de su manguera.

La botella de muestreo debe enroscarse firmemente en el cabezal de la bomba para lograr un sellado hermético al generar el vacío. Se recomienda colocar previamente cada botella en una bolsa resellable (tipo zip-lock) para restringir la entrada de partículas del aire en el ambiente y evitar tocar la botella con las manos sucias durante el muestreo. Una vez que la bomba está ensamblada, siga el método adecuado para el muestreo por inserción de manguera y bomba de vacío o por válvula de muestreo. Es importante tener en cuenta que debe cambiar la manguera cada vez que extraiga una muestra de aceite para evitar la contaminación cruzada.

Botellas de muestreo: La selección de la botella de muestreo de aceite correcta depende de la aplicación y las pruebas de aceite planeadas. Antes de seleccionar una botella de muestreo, deberá considerar características como el tamaño de la botella, el nivel de limpieza y el material. Las botellas generalmente están hechas de estos tres materiales:

  • Plástico opaco: Como el polietileno de alta densidad (HDPE) es uno de los materiales para botellas más comunes en el mercado. Debe evitar este material porque es difícil inspeccionar visualmente la muestra debido a su opacidad (similar a un envase de plástico para leche). También hay disponible un polipropileno, que es menos opaco.
  • Tereftalato de polietileno (PET): Este tipo de plástico es completamente transparente y compatible con la mayoría de los tipos de aceites lubricantes y fluidos hidráulicos, incluidos los sintéticos. A veces se utilizan otros plásticos transparentes, incluido el cloruro de polivinilo (PVC).
  • Vidrio: las botellas de vidrio son más caras, pesadas y tienen el riesgo de romperse. Las botellas de vidrio se pueden limpiar y reutilizar varias veces, y su limpieza generalmente excede la de las botellas de plástico.

Hable con el laboratorio para asegurarse de que está usando el tamaño de botella correcto para el conjunto de pruebas que va a efectuar. El tamaño de la botella depende del tipo de fluido y las pruebas que realizará el laboratorio. La mayoría de los conjuntos de pruebas estándar requieren que la muestra se tome en una botella de 100 o 120 mililitros. A veces, la prueba requiere una botella de 200 mililitros o más grande.

Finalmente, querrá confirmar que su botella cumple con los estándares de limpieza ISO para garantizar que la botella no incorpore una cantidad reportable de contaminación a la muestra. Nuevamente, la limpieza depende del tipo de prueba a realizar y los objetivos de limpieza. En general, la botella de muestreo debe tener un nivel de limpieza específico de dos códigos ISO más limpio que el objetivo de limpieza objetivo. ISO 3722 proporciona una guía para la clasificación de limpieza de las botellas. Las siguientes categorías de limpieza se aplican con frecuencia de acuerdo con su contribución al conteo de partículas:

  • Botella limpia: Contiene menos de 100 partículas mayores de 10 micrones por mililitro de volumen.
  • Botella súper limpia: Contiene menos de 10 partículas mayores de 10 micrones por mililitro de volumen.
  • Botella ultra limpia: Contiene menos de una partícula mayor de 10 micrones por mililitro de volumen.

Es importante purgar todos los accesorios de muestreo (mangueras, válvulas, adaptadores, etc.) para obtener una muestra verdaderamente representativa. Enjuague de cinco a 10 veces el volumen del espacio muerto antes de recolectar su muestra. El aceite lavado puede recogerse en una botella de purga y devolverse al sistema.

Puertos de muestreo

Dos de los aspectos más críticos del proceso de muestreo es dónde y cómo se recolectan las muestras de aceite. Sin embargo, los puertos (y las válvulas) no siempre están donde los necesita. De hecho, el 71 por ciento de las personas informaron a la revista Machinery Lubrication que tenían que modificar sus equipos para permitir que los puertos y las válvulas de muestreo de aceite se ubicaran con precisión para obtener una muestra adecuada.

La instalación de múltiples puertos en ubicaciones estratégicas puede aislar componentes para ayudar a solucionar el origen de los problemas después de que se encuentran condiciones anormales. Los puertos de muestreo primarios deben colocarse donde se toman muestras de rutina para obtener la mejor evaluación general del fluido y de la condición de la máquina. Se utilizan para controlar la contaminación del aceite, las partículas de desgaste y las propiedades químicas y físicas del aceite. Las ubicaciones de los puertos de muestreo primarios varían, pero para los sistemas de circulación deben ubicarse en la línea de retorno antes de los filtros y antes de que el fluido ingrese al tanque o depósito.

Los puertos de muestreo secundarios se pueden colocar estratégicamente en un sistema para aislar componentes. Esto le ayuda a localizar la causa raíz de la contaminación al observar los componentes individuales. Una muestra de aceite del puerto secundario solo debe tomarse cuando la muestra del puerto primario detecta una lectura anormal y necesita investigar más a fondo la causa.

Un buen puerto de muestreo está diseñado para extraer muestras de las áreas más representativas del equipo y en condiciones normales de operación. Esto se realiza mediante el uso de reguladores de presión, adaptadores para válvulas de muestreo y válvulas de muestreo con tubos pitot (en el caso de reductores, depósitos y tanques).

En muchos casos, no se puede acceder fácilmente a algunas máquinas durante las condiciones normales de funcionamiento, pero pueden ser de las máquinas más importantes para analizar.En estos casos se requiere la instalación de un puerto remoto de muestreo de aceite utilizando extensiones de tubería. Estos puertos remotos pueden ser necesarios para tomar muestras de manera efectiva a fin de monitorear la máquina y el aceite en condiciones típicas de operación. Las torres de enfriamiento son un buen ejemplo; son críticas y también es difícil realizar el monitoreo rutinario de la condición. La instalación de puertos de muestreo remotos ayuda a garantizar que se mantengan adecuadamente.

Válvulas de muestreo

Las válvulas de muestreo se instalan en puertos ubicados en depósitos y líneas de circulación de aceite para un muestreo de aceite limpio y eficiente. Esto permite tener una ubicación de muestreo controlada y fija. Las válvulas de muestreo pueden ayudar a prevenir fugas y contaminación accidental de la muestra. Tampoco interfieren con el funcionamiento normal de la máquina. Como tal, se pueden tomar muestras durante las condiciones normales de funcionamiento, lo que mejora la calidad de la muestra.

Dependiendo de su sistema, es posible que necesite usar múltiples accesorios de muestreo de aceite con las válvulas adecuadas. Por ejemplo, los sistemas hidráulicos de alta presión requieren una válvula reductora de presión, un adaptador para el puerto de muestreo y manguera. Un sistema de baja presión puede requerir una bomba de vacío con un adaptador para el puerto de muestreo para extraer una muestra de aceite. Hay varias opciones de válvulas a considerar:

  • Válvulas portátiles de alta presión: Los sistemas de alta presión son difíciles de muestrear durante la operación por razones de seguridad. La presión debe disminuirse con un reductor de presión portátil (conectado a la válvula de muestreo principal) o con un tubo helicoidal de acero inoxidable para disminuir la presión. Asegúrese de obtener asesoramiento experto sobre el dispositivo y el procedimiento de muestreo de aceite adecuados.
  • Válvulas de muestreo minimess: Muchos consideran la válvula de muestreo minimess como la mejor opción para tomar una muestra consistente y precisa. Las válvulas minimess deben instalarse en un codo, si es posible, para líneas con fluido que circula a alta velocidad. Se requiere emplear un adaptador de apertura de la válvula de muestreo: al enroscarlo, se desbloquea el control mecánico (bola con resorte) ubicado dentro de la válvula, permitiendo que el fluido fluya a través de este. La tapa ventilada en la botella expulsa o permite el escape del aire.
  • Válvulas de muestreo minimess portátiles: Estas válvulas se instalan en el extremo de un conector rápido hidráulico hembra estándar. El conector macho está fijo permanentemente a la línea de presión en el punto de muestreo adecuado. Al igual que una válvula minimess normal, una vez que el conector hembra se acopla en el conector macho, el control mecánico dentro de la válvula se deprime, permitiendo que fluya el fluido. Las válvulas minimess portátiles se pueden utilizar en líneas de baja y alta presión, siempre que se use una válvula de reducción de presión o un tubo helicoidal.

 

  • Válvula de bola: Al igual que las válvulas minimess, las válvulas de bola deben instalarse en un codo en sistemas de baja presión. Las válvulas de bola le permiten iniciar, detener, ajustar y dirigir el flujo o evitar el contraflujo. Asegúrese de que la válvula de bola sea purgada antes de tomar la muestra.

Hay disponibles otras válvulas de muestreo para aplicaciones y necesidades especializadas. Entre ellas se incluyen las válvulas que se muestran y analizan a continuación. Algunas ventajas de estos modelos son que incluyen una tapa antipolvo sujeta mediante una cadena para evitar la contaminación y las fugas de aceite después del muestreo, la capacidad de purgar el aire y un volumen muerto mínimo. Las desventajas comunes incluyen tener solo una o dos características de sellado, la imposibilidad de ser utilizadas como puertos de diagnóstico para instalar periódicamente sensores y transductores, y el riesgo de daños del diseño de “asiento blando” en condiciones de alta presión.

Válvula de muestreo Stauff: Estas válvulas están disponibles en cinco modelos con una presión de operación máxima que varía de 5,800 a 9,000 psi. El diseño de la válvula le proporciona tres técnicas de sellado para proteger contra las fugas de aceite: un sello en la cubierta antipolvo, un sello de asiento duro interno y un sello interno en el dispositivo de control mecánico.

Válvula de control de asiento circular: Esta válvula de muestreo y purga de la serie P-500 tiene una presión de operación de 0 a 3,000 psi. Para extraer una muestra, se gira la cabeza de la válvula un cuarto de circunferencia (90 grados) para permitir que el aceite fluya hacia una botella abierta.

Válvula de muestreo tipo botón: Las válvulas de muestreo de aceite Wear check tienen una presión de funcionamiento de 0 a 600 psi y permiten extraer una muestra en una botella abierta presionando el botón de la válvula.

Válvula de muestreo aeroespacial Parker: Con un rango de presión de operación nominal de 30 a 5,000 psi, estas válvulas proporcionan un buen sellado a baja y media presión. Se puede extraer una muestra utilizando un dispositivo manual conectado a una manguera insertada en la boca de una botella abierta. La manguera también se puede conectar al puerto y a una bomba de muestreo por vacío.

Válvula de muestreo Taylor: las válvulas Taylor están disponibles en latón (con una presión de operación de hasta 2,000 psi) y acero inoxidable (con una presión de operación de hasta 5,000 psi). La tecnología de asiento blando hace que estas válvulas sean buenas para sellar a baja o media presión.

Válvula de muestreo Eaton: la válvula de muestreo de aceite Eaton FD 150 debe instalarse en líneas de fluido dinámico de baja presión y líneas de retorno. La presión de funcionamiento de esta válvula es de 0 a 300 psi. Cabe señalar que este modelo no está destinado a aplicaciones aeroespaciales.

 

Válvulas de muestreo Checkfluid: Estas válvulas vienen en tres modelos: Tipo botón de la serie KP, la serie KST y la serie LT (dispositivo de muestreo del puerto de drenado). La serie KP tiene un rango de presión de muestreo de 5 a 750 psi y la KST tiene un rango de muestreo de 5 a 4,000 psi; ambas con presiones máximas de operación de 6,000 psi. La serie LT tiene un rango de muestreo de 0 a 125 psi con una presión máxima de operación de 1,000 psi.

Válvula de muestreo Caterpillar: El kit de muestreo de aceite SOS está aprobado para su uso por Caterpillar y es estándar en sus productos. La válvula utiliza tecnología de asiento blando para permitir un buen sellado a baja y media presión y permite tomar muestras en casi cualquier orientación.

Mejoras en los dispositivos de muestreo de aceite

Con los años, la tecnología y el ingenio han mejorado los diseños y la disponibilidad de dispositivos de muestreo de aceite para hacer que el muestreo sea más fácil de obtener y más representativo de las condiciones del sistema y del fluido. Dos de las piezas más notables de los equipos de muestreo de aceite que se han introducido recientemente son el dispositivo de vacío ultra limpio (UCVD, por sus siglas en inglés) y el Pod de monitoreo de condición (CMP, por sus siglas en inglés) de Luneta.

El UCVD es una botella de muestreo avanzada, diseñada para mantener un vacío preestablecido y de previamente distribuido, lo que lo hace “ultra limpio” al estar libre de casi toda humedad y contaminantes. Funciona uniendo la boquilla de la botella a una manguera de muestreo, insertando el otro extremo de la manguera en la válvula de muestreo y girando la perilla en la tapa para liberar el vacío, que extrae el aceite hacia dentro de la botella. Este método en realidad elimina la necesidad de una bomba de vacío manual tradicional y puede usarse en cualquier sistema de lubricación, incluidos los sistemas presurizados.

El CMP es un equipo multifacético que le permite a un inspector realizar múltiples tareas desde el mismo puerto. Descrito como un “módulo de inspección multiparamétrico”, el CMP es una mirilla de aceite y un puerto de muestreo diseñado en una sola pieza. El CMP le permite ver fácilmente los niveles de aceite, color y claridad, aireación y espuma, corrosión, barniz y partículas ferromagnéticas de desgaste. Además, se puede extraer una muestra de aceite del puerto de muestreo integrado compatible con la bomba de vacío. El CMP incluye un tubo pitot de acero inoxidable que se puede doblar a la ubicación de muestreo deseada dentro de la máquina.