Establezca correctamente los límites del análisis de aceite

Mar. 7, 2024

Autor: Noria Latín América

Última actualización: 03/11/24

El uso de límites es una herramienta poderosa en la interpretación de datos, así como en el análisis de aceite y diferentes tipos de actividades de cálculo numérico. Los límites se utilizan para filtrar puntos clave y resaltar información que podría no ser obvia, incluso después de que se hayan seleccionado datos útiles.

La selección inicial de los límites correctos es crucial para su utilidad a largo plazo y la gestión eficiente de los datos. Este artículo analiza los límites utilizados con frecuencia y muestra cómo realizar el proceso de selección de manera metódica y racional. Con demasiada frecuencia se seleccionan límites incorrectos o insuficientes para un parámetro, lo que genera errores costosos debido a información engañosa.

¿Qué son los límites?

Los límites, a veces denominados alarmas, son dispositivos creados para ayudar a interpretar los informes de análisis de aceite. Incluso si no están definidos formalmente, todavía se utilizan como una especie de proceso de revisión mental de “límites” al examinar los números. Siempre se utiliza algún tipo de proceso mental al examinar los números, aunque sea de manera informal.

Si bien varios parámetros deberían exceder una cierta cantidad, se espera que otros cambien con el tiempo, pero su tasa de cambio sigue siendo importante. Realizar una evaluación mental de los límites puede resultar útil; sin embargo, cuando va más allá del análisis básico, se hace necesario un sistema formal.

Figura 1. Límites aplicados a la viscosidad

La Figura 1 ilustra un ejemplo de límites aplicados a la viscosidad. A veces los límites se establecen por encima del parámetro monitoreado (alarmas superiores), a veces por debajo (alarmas inferiores) y, en ocasiones, tanto por encima como por debajo. La viscosidad es un ejemplo de un parámetro que se monitorea con límites tanto superiores como inferiores.

Normalmente, habrá tanto un límite de precaución (o alarma) como un límite crítico. Más adelante se analizará cómo se utilizan estos límites para tomar medidas.

Se deben explorar ciertos conceptos antes de poder seleccionar el tipo correcto de límite. Básicamente, estas son las propiedades dependientes y/o independientes del tiempo del parámetro o parámetros a los que se están aplicando los límites.

Dependencia e independencia del tiempo

Para efectos de esta discusión, es importante comprender los conceptos de dependencia del tiempo e independencia del tiempo.

Por ejemplo, considere el número ácido (AN). El AN podría considerarse razonablemente como una función dependiente del tiempo: después de un cierto período de uso, el AN del aceite aumentará y será necesario cambiar el lubricante, por lo que el AN parecería depender del tiempo.

Por lo general, el AN se traza contra el tiempo, lo que agrava aún más esta noción. Esto no es cierto, porque el AN está en función de la temperatura de operación, los niveles de aireación, el contenido de humedad y la contaminación por partículas de desgaste, entre otros.

Cuando se considera el alto AN en el informe de laboratorio, el período durante el cual el aceite ha estado en uso es en realidad irrelevante. El tiempo que el aceite ha estado en uso es irrelevante porque si ha excedido el límite absoluto, cualquiera que sea su definición, entonces se debe cambiar el aceite. Por lo tanto, se puede decir que el AN posee la propiedad de ser independiente del tiempo.

Como ejemplo adicional, considere la viscosidad. Es un hecho bien establecido que la viscosidad eventualmente aumentará (para la mayoría de los fluidos), lo que indica un tiempo de espera en el aceite. ¿Depende del tiempo? En realidad no. Si la viscosidad ha superado el límite, independientemente del tiempo de trabajo del lubricante, es momento de drenar y rellenar. Por tanto, la viscosidad también posee propiedades independientes del tiempo.

Examine otra lectura del informe. La lectura de hierro (Fe) del análisis de elementos es de 100 partes por millón (ppm). ¿Eso es malo o bueno? Esta pregunta sólo puede responderse observando cuánto tiempo lleva utilizándose el aceite. Si es 100 ppm después de 1000 horas, eso podría considerarse normal. Si son 100 ppm después de sólo 10 horas, hay un problema. Por tanto, el análisis de elementos posee dependencia del tiempo.

Para diferenciar entre dependencia o independencia del tiempo, considere estas preguntas:

  • ¿Se puede limitar el parámetro en cuestión a un valor “absoluto”?
  • ¿Tiene sentido el parámetro en cuestión si no se considera el período de uso del aceite?

Si las preguntas anteriores pueden responderse afirmativamente, entonces el parámetro en cuestión puede ser independiente del tiempo. Por lo tanto, se deben utilizar límites que tengan propiedades independientes del tiempo. La independencia del tiempo tiene una cualidad absoluta.

Si, por el contrario, la respuesta a estas preguntas es negativa, entonces se deben aplicar límites con propiedades dependientes del tiempo. La lectura de hierro citada anteriormente no debe limitarse a un valor absoluto, ya que se puede esperar que aumente con el tiempo. Las lecturas de hierro, medidas mediante espectrometría de emisión atómica (AES, por sus siglas en inglés), son bastante independientes de la filtración.

El tamaño de las partículas que puede detectar AES es muy pequeño, en su mayoría por debajo de tres micrones, por lo que la filtración, a menos que sea muy fina, tiende a tener un efecto reducido en las lecturas del análisis de elementos. La lectura del hierro y todos los demás parámetros de desgaste se pueden considerar sólo en términos del período de uso del aceite.

Para los propósitos de esta discusión, un parámetro independiente del tiempo es aquel cuya aplicabilidad no se basa en el tiempo durante el cual el aceite ha estado en uso. Un parámetro dependiente del tiempo es aquel cuya aplicabilidad se basa en la cantidad de tiempo durante el cual el aceite ha estado en uso.

Desafortunadamente, se vuelve más complicado. Se determinó que el AN tiene propiedades independientes del tiempo. Después de un examen más detallado del informe de laboratorio, se hace una observación de que el aceite ha estado en uso durante sólo 100 horas, lo que indica que debe haber ocurrido un problema para que el AN cambie dramáticamente tan pronto.

Por lo tanto, el AN ahora parece tener una propiedad de dependencia del tiempo. Este parámetro particular de un aceite muestra tanto dependencia del tiempo (en términos de su carácter absoluto) como independencia del tiempo en términos del interés en la tasa de cambio.

El AN no está solo en esto: muchas propiedades de un aceite exhiben tanto independencia como dependencia del tiempo. Al poder discernir para cada propiedad del aceite examinado, es importante considerar su relación con el tiempo al decidir qué límites utilizar. Normalmente, todos los parámetros de un informe de análisis de aceite dependen del tiempo, aunque algunos también poseen propiedades independientes del tiempo.

Ahora que es posible determinar la dependencia y la independencia del tiempo de las distintas propiedades de un aceite, el siguiente paso es examinar los límites aplicables.

Hay dos tipos principales de límites comúnmente utilizados: límites independientes del tiempo y límites dependientes del tiempo.

Límites independientes del tiempo

Hay dos tipos de límites independientes del tiempo: límites proactivos independientes del tiempo (PTI, por sus siglas en inglés) y límites reactivos independientes del tiempo (RTI, por sus siglas en inglés). En la literatura, estos se denominan comúnmente límites por objetivos y límites de envejecimiento. El término “envejecimiento” es desafortunado porque sugiere fuertemente una naturaleza dependiente del tiempo, cuando en realidad no hay nada que dependa del tiempo en él.

Es útil discutir los límites PTI y RTI juntos porque tienen el mismo denominador común: su naturaleza independiente del tiempo. En otras palabras, no piden un cronograma de uso de aceite para determinar si una situación determinada es normal o no. Declaran “sí” o “no” sobre si se ha producido una situación absoluta predefinida.

La principal diferencia entre los límites PTI y RTI es la capacidad de revertir los parámetros que monitorean. Los límites PTI (proactivos) generalmente se aplican al conteo de partículas y a la contaminación por humedad, propiedades de un lubricante en servicio que pueden corregirse inmediatamente si se encuentra una situación fuera de límite.

Los factores que controlan los límites RTI (reactivos) generalmente no son reversibles, como la oxidación, el aumento de AN o el cambio de viscosidad.

Los límites PTI, como sugiere el nombre, son de naturaleza proactiva en el sentido de que una vez que se detecta una situación de exceso, se puede iniciar una intervención de mantenimiento. Los límites RTI, por otro lado, reflejan propiedades que son difíciles o imposibles de controlar.

Si la viscosidad de un aceite es demasiado alta según el límite, se debe cambiar el aceite. Es cierto que las propiedades monitoreadas por los límites RTI a veces pueden controlarse indirectamente, como una mejor gestión de la temperatura para reducir el aumento de AN, pero solo de manera progresiva. Las propiedades monitoreadas por un límite RTI no se pueden controlar ni revertir directamente.

Existe un área gris entre los límites PTI y RTI. Con el tiempo, un problema de contaminación por humedad puede volverse irreversible si no se corrige a tiempo, por lo que el antiguo límite PTI ahora se ha convertido en un límite RTI.

Figura 2. Límite RTI aplicado al agotamiento de aditivos en dos aceites diferentes

Por ejemplo, considere la Figura 2. El límite RTI indica cuando el aditivo ha alcanzado un cierto punto. No indica qué tan rápido llegó allí. La Figura 2 traza simultáneamente las curvas de agotamiento de aditivos para dos aceites diferentes, ambos haciendo el mismo trabajo, para demostrar que es importante conocer la información sobre la tasa de agotamiento.

Al examinar los dos aceites juntos, se puede detectar una diferencia en las tasas de agotamiento. Pero en la práctica, es más probable tener una gráfica separada para el Aceite A y el Aceite B; por lo tanto, la diferencia no siempre es tan obvia. Es necesario otro tipo de límite que proporcione información sobre la tasa de cambio.

Lectura relacionada:

Consulte el artículo “Establecimiento de límites dependientes del tiempo para mejorar la interpretación de los resultados del análisis de lubricantes” para más información sobre cómo establecer límites efectivos.

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