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Centro América y CaribeLos límites de precaución y críticos del análisis espectrométrico de elementos funcionan como indicadores que miden la presencia de partículas externas encontradas en el lubricante usado y nos informan si el lubricante puede continuar en uso o cuando el lubricante se ha alterado y debe ser remplazado. Resultados por encima de los límites de desgaste nos pueden indicar un nivel de daño avanzado. Sin embargo, definir límites de precaución y críticos no es una tarea fácil de llevar a cabo y por lo general ningún fabricante de motores define límites de desgaste de la máquina ni de degradación del lubricante.
Esto se debe a que las condiciones de operación (contexto operacional) son muy específicas en cada planta y el origen de las partículas encontradas en los lubricantes demasiado diverso. Es por esto que determinar el tipo y la forma de las partículas, la cantidad presente y (hasta cierto punto) su tamaño, es una de las tareas principales del análisis de aceite. Con esta información descubriremos el tipo de desgaste que se está produciendo en la máquina, así como la cantidad de aditivos y de contaminantes presentes en el lubricante.
Cuando los límites de precaución y críticos son utilizados para el diagnóstico de un tipo específico de lubricante, deben tomarse en cuenta las interacciones entre los valores y otros factores, tales como el fabricante del motor, el tipo de motor, el tipo de combustible empleado, la cantidad de lubricante, el tiempo que ha estado el lubricante en servicio y hasta la cantidad de rellenos efectuados(consumo de lubricante).
El contexto operacional también varía significativamente de una situación a otra, ya que el motor de una máquina para construcción o minería opera bajo condiciones muy diferentes a las de un camión que recorre largas distancias a una velocidad uniforme.
No obstante, todos estos motores tienen una cosa en común: su aceite contiene una gran cantidad de información valiosa acerca del lubricante mismo, así como de la condición del motor. Por ejemplo, las partículas microscópicas suspendidas en el aceite nos dan una idea del nivel de desgaste de algún componente en particular. Elementos como el sodio, potasio y silicio nos indican contaminación con sales en polvo del camino, aguadura, anticongelante a base de glicol, o tierra.
Comparar la concentración de los aditivos órgano-metálicos (como calcio, magnesio, fósforo, cinc, azufre o boro) entre el lubricante usado y el lubricante nuevo, nos indicará cualquier cambio en el lubricante, como agotamiento de aditivos, o la posibilidad de una mezcla de diferentes lubricantes.
Tabla 1. Elementos de desgaste
El análisis espectrométrico de elementos por plasma inductivamente acoplada (IPC) puede ser utilizado para determinar más de 30 diferentes elementos en un aceite de motor. Además de la presencia de los elementos, la espectrometría de emisión atómica (AES) por ICP puede determinar la concentración de cada uno de ellos.
Los laboratorios determinan rutinariamente los siguientes elementos y sus valores como parte del análisis de aceites de motor y los enlistan en el reporte de resultados: hierro, cromo, estaño, aluminio, níquel, cobre, plomo, calcio, magnesio, boro, zinc, fósforo, bario, molibdeno, azufre, silicio, sodio y potasio. En algunos casos se reportan también otros elementos, como plata, vanadio, tungsteno o elementos cerámicos como el cerio y el berilio, raramente presentesen los aceites de motor. Estos últimos solo aparecerán en la hoja de resultados si se demuestra su presencia o si el cliente así lo requiere. Las tablas 1-3 muestran las posibles causas de la presencia de los elementos en el lubricante, es decir, si están relacionados con aditivos, contaminantes o desgaste.
Tabla 2. Contaminantes
Deben tomarse en cuenta varios factores al momento de interpretar un reporte de análisis de lubricante y los valores de los elementos encontrados. Naturalmente, no es suficiente con simplemente reportar los elementos y sus concentraciones. Para poder evaluar los valores obtenidos debe sabersi los elementos indican contaminación, desgaste o cambios en los aditivos. Sin embargo, estos valores también están correlacionados hasta cierto punto. Por ejemplo, la proporción relativa de varios elementos de desgaste nos indicará cuál de los componentes del motor se está desgastando. Más aún, es importante conocer el tiempo que le ha tomado al aceite acumular esas partículas de desgaste desde el último cambio de lubricante.
Al analizar o diagnosticar los resultados, también debe considerarse el tiempo que lleva en operación el motor o todo el sistema, el volumen de aceite con relación a la potencia del motor, y el consumo de aceite (cantidad de aceite utilizado para el relleno).
Para poder evaluar de manera confiable los valores determinados para el aceite usado y la relación existente entre los diversos factores, es necesario contar con una gran cantidad de información histórica, así como experiencia y habilidad analítica. Sin embargo, los tipos de aditivos y bases lubricantes pueden variar significativamente dependiendo del tipo de aceite usado, por lo que es necesario definir límites de precaución suficientemente amplios. Los límites de precaución específicos solo pueden definirse para un tipo específico de aceite.
Tabla 3. Aditivos
Los límites de precaución y críticos listados en las tablas 1-3 para elementos de desgaste, contaminantes y aditivos, están basados en un aceite para motor semisintético (SAE 10W- 40) en un moderno motor a diésel con un volumen de aceite entre 25 y 50 litros, utilizando combustible conforme a la norma EN 590 (que contiene 5% de ácidos grasos de ésteres metílicos) y con una vida en servicio de aproximadamente 500 horas de operación o alrededor de 75,000 kilómetros.
La regla básica es que los límites de precaución deben ser más estrechos para mayores volúmenes de aceite, vida de servicio más corta, motores que operan a baja velocidad y condiciones ligeras de carga.
Por último, no hay que olvidar que los valores establecidos dependen del fabricante de los lubricantes, del correcto tipo de motor, de la vida en servicio del aceite, del volumen de lubricante y de la cantidad de rellenos efectuados (en caso de haberlos).
Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.