¿Es el Aire un Contaminante? - Noria Latín América

Cuando pensamos en la contaminación de sistemas lubricados normalmente nos enfocamos en la contaminación con agua o partículas. El hecho es que existen muchos otros contaminantes que debemos considerar e intentar controlar. La mayoría de los contaminantes, que incluyen todo aquello que no es parte de la formulación original del aceite, son potencialmente perjudiciales al aceite y a los componentes lubricados. Aunque el aire siempre está presente en el aceite, normalmente se justifica el adoptar medidas para minimizar su presencia.

El aire puede existir en cuatro estados en el aceite: disuelto, atrapado, libre y en forma de espuma. El aire disuelto en el aceite existe como moléculas individuales que son similares al C0₂ disuelto en las bebidas gasificadas. Este aire es invisible y su detección no es práctica. El aire atrapado son pequeñas burbujas, suspendidas en el aceite. Este tipo de contaminación de aire es considerado el más dañino, y puede identificarse por la apariencia turbia del aceite. A pesar de que hay distintas causas que vuelven turbio al aceite, este se puede identificar fácilmente tomando una muestra del aceite y observar si se aclara o no con el paso del tiempo.

Si la turbidez del aceite es causada por agua u otro líquido contaminante, debe formarse una capa acuosa conforme la muestra se va aclarando. El aire libre son como bolsas que se encuentran atrapadas en zonas muertas de las tuberías. Mientras se encuentren en esa forma son un peligro latente, ya que al desprenderse y entrar en el flujo de aceite pueden generar un proceso de cavitación muy dañino para las bombas y actuadores hidráulicos, y en otros sistemas puede causar desabastecimiento de aceite y corrosión. La espuma es la otra forma común del aire en el aceite. Típicamente se refiere a la capa estable de burbujas relativamente grandes que se acumulan en la superficie del aceite en el tanque. En algunos sistemas, la espuma en la superficie no causa mucho daño, pero la presencia de una capa de espuma indica un considerable ingreso de aire.

Causas de Excesiva Contaminación con Aire

Existen varias condiciones que conducen a una excesiva contaminación con aire, y por esta razón existen también varias causas a considerar. La más común es la contaminación con agua. Cuando un aceite lubricante se contamina con agua, se reduce su tensión superficial, por lo que permite que las burbujas de aire en el aceite se separen en partículas más pequeñas que se mantienen suspendidas con mayor facilidad. Muchos otros contaminantes tienen efectos similares, como los solventes, numerosos contaminantes químicos e incluso subproductos de oxidación del aceite. Esta última es la razón por la que el aceite forma más espuma conforme envejece.

Otras causas incluyen la pérdida de los aditivos antiespumantes, fugas en la succión, pobre diseño del tanque, uso de una viscosidad inadecuada, o el uso de una cantidad excesiva de aditivo anti-espumante. Bajo ciertas circunstancias, los aditivos anti-espumantes pueden agotarse anormalmente. Con frecuencia esto provoca que los usuarios añadan anti-espumante al sistema y existe la posibilidad de que se añada demasiado. Sea precavido y sigua los lineamientos adecuados cuando intente re-aditivar el aceite.

Efectos de la Contaminación con Aire

La contaminación con aire puede tener efector negativos en la maquinaria y en el lubricante. El aire puede dañar al aceite al incrementar la tasa de oxidación y degradación térmica, agotando los aditivos, reduciendo su capacidad de transferencia de calor y reduciendo la resistencia de la película. El aceite puede oxidarse cuando sus moléculas entran en contacto con el oxígeno. Es evidente que conforme existe mayor cantidad de aire en el aceite, más rápido se oxida el aceite. Este problema se agrava exponencialmente cuando las burbujas se mueven a las zonas de alta presión en donde el cambio de volumen causa un drástico incremento en la temperatura. Este proceso, algunas veces llamado micro-dieseling, causa también la degradación térmica del aceite.

La contaminación por aire puede generar desgaste en la maquinaria por diversos mecanismos. Primero hay que tomar en cuenta que el aire es compresible. Para que el aceite pueda formar una película lubricante adecuada, debe ser incompresible. Cuando el aceite está muy contaminado con aire atrapado, su resistencia de película puede reducirse al punto de colapsarse, permitiendo el contacto metal-metal entre las superficies en movimiento. Dependiendo del tipo de maquinaria este efecto puede ser muy rápido.

En ambientes en donde la maquinaria tiene cambios drásticos de presión, como en una bomba hidráulica, el cambio instantáneo y de gran magnitud en el volumen provoca que las burbujas imploten violentamente, lo que genera erosión de las superficies de la maquinaria. En sistemas hidráulicos, el aire atrapado puede provocar problemas tales como movimiento lento o errático, pérdida del control y una mayor propensión a la formación de depósitos en las superficies de las válvulas.

Cómo Detectar y Controlar Contaminación con Aire

Cuando se presenta repentinamente un problema de espuma en un depósito, hay varios factores a los que se debe poner atención. Primero tome una muestra de aceite del puerto de drenado para verificar la presencia de agua libre. Si el agua es en efecto la culpable, la espuma realmente nos hace un favor al alertarnos del problema del agua. Si no se observa una contaminación severa por agua, tome una muestra de aceite para analizarla e inspeccionar si existe contaminación química, si se añadió un lubricante equivocado o si el aceite está degradado. Otra causa común para un problema súbito de espuma es una fuga en la succión en un sistema de circulación. Este tipo de problema generalmente se puede detectar usando la conocida técnica de la espuma de afeitar. Se coloca un poco de espuma en las juntas y/o en el sello del eje de la bomba. Si esta desaparece, es un indicativo de una junta floja o sellos desgastados, lo que permite el ingreso de aire al sistema

Si un sistema tiene un historial de problemas de espumación, puede ser un problema recurrente de contaminación o un problema de diseño del sistema. Algunos problemas comunes en el tanque que dan como resultado la formación de espuma son: un cárter de aceite demasiado pequeño, líneas de retorno que descargan por encima del nivel de aceite causando mezcla con el aire, o la línea de succión se encuentra muy próxima a las líneas de retorno. Estos problemas pueden resolverse algunas veces mediante el uso de difusores, la instalación de bafles o usando placas o mallas en las tuberías de retorno por gravedad.

Como se mencionó anteriormente, probablemente sea imposible eliminar completamente el aire de los sistemas lubricados, pero deben tomarse medidas para reducirlo tanto como sea razonablemente posible. Eliminar el exceso de aire típicamente incrementará la vida del aceite, mejorará el desempeño del sistema, y reducirá el desgaste y la formación de depósitos. Recuerde, el control de contaminación no es solamente filtrar las partículas sólidas; también incluye el no permitir que las partículas entren y el de remover cualquier material extraño del sistema.

Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.