Almacenamiento de grasa para evitar el sangrado y separación

Nov. 11, 2013

Autor: Noria Latín América

Última actualización: 04/11/24

Cuando se almacena grasa, e incluso cuando se está utilizando, se presentará una cierta cantidad de sangrado. Aunque esto es común, la tasa a la que esto ocurre puede controlarse por medio de un almacenamiento apropiado y técnicas de uso. Antes de ver esas estrategias, es importante entender cómo se elabora una grasa y los tipos de liberación de aceite que se pueden presentar.

Composición de la Grasa

Grasa = 70 a 95 por ciento de aceite base + 3 a 30 por ciento de agente espesante + 0 a 10 por ciento de aditivos.

En general, una grasa es un producto semifluido que consiste de una dispersión de un agente espesante en un líquido lubricante. Este sistema espesante puede elaborarse a partir de un jabón simple o complejo de calcio, sodio, aluminio, litio o bario, o de una base no jabonosa como la arcilla (bentona) o poliurea. El sistema espesante puede compararse con una esponja que contiene una matriz de fibras o plaquetas con una alta área superficial formando una densa red de micro-asperezas (vacíos) o fibras. Es en estos vacíos o estructura fibrosa en donde el aceite base y los aditivos se almacenan hasta que son necesarios para lubricar.

Así como una esponja libera agua cuando se exprime, la grasa libera su aceite base del sistema espesante cuando es sometida a tensión. El esfuerzo al que está sujeta una grasa puede ser generado mecánicamente o térmicamente durante la aplicación o almacenamiento.

En una aplicación, la grasa libera aceite gradualmente en las áreas de trabajo de la superficie de la maquinaria a fin de lubricarlas. Mientras mayor es el esfuerzo que se presenta, más rápido liberará el sistema espesante al aceite base que contiene. La matriz del sistema espesante imparte pocas o ninguna característica lubricante. Si la matriz del sistema espesante no libera el aceite base, la grasa será incapaz  de impartir sus propiedades lubricantes.

Por la misma razón, una grasa también debe tener la capacidad para exhibir un cierto tipo de características de reversibilidad después de que el esfuerzo disminuye. La reversibilidad se define como la capacidad de una grasa para recuperar su aceite base con el fin de volver a su consistencia original y continuar funcionando como se pretende. Cuando una máquina se apaga o cuando las condiciones de tensión mecánica o térmica se relajan, la grasa debe tener la capacidad de recuperar su aceite base para volver a su consistencia original. Las características de reversibilidad de una grasa están determinadas por el tipo y la cantidad de espesante utilizado. Generalmente, cuanto mayor sea el contenido de espesante, menor será la reversibilidad de la grasa.

Tipos de Liberación de Aceite

A pesar de que el espesante de la grasa no es soluble en el aceite base que espesa, tiene una atracción al aceite base. Dependiendo de la cantidad de espesante empleado en la formulación de la grasa, la atracción puede ser fuerte. Mientras mayor es la proporción de espesante usada, mayor es la atracción al aceite base. Conforme incrementa el contenido de aceite base y la cantidad de espesante disminuye, las fuerzas de atracción también disminuyen, resultando por lo tanto en una pérdida del aceite que estaba contenida en la matriz del sistema espesante y se separa fácilmente.

A partir de estas declaraciones, se podría pensar que es mejor tener un alto contenido de espesante. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, un espesante que no libera sus aceites base sería incapaz de realizar sus propiedades lubricantes. Por lo tanto, es importante para una grasa tener el equilibrio apropiado de aceite base y contenido de espesante para que funcione correctamente.

Ensayos para Sangrado de Aceite

Existen varios ensayos que pueden medir el sangrado de la grasa y las características de separación. Estos ensayos pueden catalogarse en dos grupos: estáticos y dinámicos. Los ensayos más comunes para evaluar la separación de aceite son:

Ensayos Estáticos

ASTM D-1742 Separación de Aceite de la Grasa Lubricante en Almacenamiento – Este ensayo predice la tendencia de una grasa a separar el aceite durante el almacenamiento cuando se almacena a temperatura ambiente.

ASTM D-6184 Método para Separación de Aceite de la Grasa Lubricante (Método de la criba cónica)– Este método determina la tendencia del aceite en una grasa lubricante a separarse a elevadas temperaturas de almacenamiento. 

Ensayos Dinámicos

Ensayo de Separación de Aceite a Presión U.S. Steel – Este ensayo se emplea para medir las características de separación y endurecimiento de una grasa bajo condiciones fijas que indican la estabilidad de una grasa bajo altas presiones y claros pequeños en un sistema centralizado de bombeo de grasa.

ASTM D-4425 Separación del Aceite por Centrífuga – Este método evalúa la tendencia a separación del aceite de una grasa cuando se somete a altas fuerzas centrífugas.

Método Trabon 905A – Este ensayo se emplea para predecir la tendencia de una grasa a separar el aceite cuando está bajo presión en un sistema centralizado de grasa.

A pesar de que la grasa puede exhibir buena resistencia al sangrado de aceite y separación en esas condiciones estáticas y dinámicas, el apropiado almacenamiento y manejo de la grasa siguen siendo componentes claves para asegurar que esta es capaz de efectuar su trabajo.

La liberación de aceite o separación de las grasas puede presentarse en dos modos distintos: sangrado estático p sangrado dinámico. El sangrado estático es la liberación del aceite básico del espesante de la grasa en el contenedor en el que se ha colocado o en alguna parte sin movimiento en que se ha introducido. El sangrado estático, que también se le conoce como “encharcamiento de aceite”, se presenta en forma natural para todos los tipos de grasas y a una tasa dependiente de su composición.

El sangrado estático puede verse afectado por las condiciones de almacenamiento, incluyendo la temperatura de almacenamiento, el tiempo transcurrido en el almacén, cualquier tipo de vibraciones a las que puedan estar expuestos los contenedores durante el transporte y almacenamiento, si la superficie de la grasa en el contenedor no está nivelada, o la fuerza natural de gravedad. Esos factores pueden provocar que la grasa sufra tensiones extremadamente débiles, que tendrán como resultado la liberación de pequeñas cantidades de aceite base. Con el paso del tiempo, puede formarse un charco de aceite en la superficie de la grasa.

El sangrado estático es más pronunciado si la grasa es de consistencia suave (Grados NLGI 00, 0 y 1) y/o si la viscosidad del aceite base de la grasa es baja (ISO 60 y menores). Esto no implica que la grasa no sea adecuada para su uso.

Cualquier cantidad de aceite base que se ha acumulado en la superficie de la grasa puede removerse, ya sea decantando el aceite libre en la superficie o agitándolo manualmente para incorporarlo nuevamente a la grasa. La cantidad de aceite que se llega a separar de la grasa generalmente es insignificante y representa una pequeña fracción de la cantidad total de aceite base contenido en la matriz del sistema espesante. Esta pequeña cantidad de aceite no afectará adversamente la consistencia del producto remanente y tendrá poco o ningún efecto en el desempeño del producto.

El sangrado dinámico es la liberación real controlada de aceite base y aditivos durante el uso debida a la temperatura y esfuerzos mecánicos. Es importante que la grasa usada tenga una tasa de sangrado controlada a fin de que desempeñe su función apropiadamente.

Las condiciones de sangrado dinámico también pueden ser provocadas o agravadas por las siguientes condiciones:
Sobre-engrasado – El sobre-engrase puede causar altas temperaturas, las cuales pueden provocar oxidación de la grasa y rápida separación del aceite base del espesante debido a la acción de batido.

Fuga térmica – Demasiada grasa en un rodamiento, condiciones mecánicas (Desalineamiento, exceso de precarga, etc.) y la falta de lubricante pueden conducir a elevadas temperaturas de operación, las cuales causan que el aceite base sea liberado rápidamente del espesante, dejando sólo el espesante en la aplicación.

Bloqueo por endurecimiento en un rodamiento sobre-engrasado – Este bloqueo puede actuar como un atascamiento microscópico. Se quedan inmóviles y bloquean el paso del lubricante e incluso impiden el movimiento del rodamiento. Cuando se aplica grasa fresca, el aceite base de la grasa se separa y fluye a través del espesante por extrusión dinámica, dejando solo el espesante. El incremento en la generación de este bloqueo puede causar elevadas temperaturas de operación, dando como resultado un aumento en el sangrado del aceite base del espesante de la grasa.

Contaminación – La contaminación con polvo, tierra, cenizas y contaminantes en el aire pueden extraer el aceite base del sistema espesante con el paso del tiempo, dando como resultado el espesamiento de la grasa.

Mezcla de espesantes incompatibles – Esto acelera la gelificación y separación del aceite base.

Extrusión hidrostática – La grasa sujeta a presión constante puede separarse por fuerzas hidrostáticas, de la misma manera en que el agua fluye a través de un filtro de arena. El aceite base es literalmente exprimido del espesante.

Vibración y fuerzas centrífugas – La vibración prolongada y/o fuerzas centrpifugas puede causar la separación de la grasa.

La tasa de sangrado de una grasa puede verse afectada por varios factores, entre los que se incluye su composición, el tipo de proceso de manufactura empleado para producirla y distribuir el espesante en el aceite base, y cómo se almacena la grasa una vez que llega al cliente. La capacidad de la grasa para retener o liberar el aceite depende de todos estos factores.

Sin exhibir algún tipo de sangrado, ya sea estático o dinámico, una grasa no proporcionará lubricación a la aplicación en la que se está empleando. El balance entre estos dos modos de sangrado es la clave para el desempeño de la grasa.

Técnicas de Almacenamiento y Manejo

Como la mayoría de los materiales, las grasas lubricantes se deteriorarán poco a poco con el tiempo. La velocidad y el grado de deterioro dependen de las condiciones de almacenamiento y manipulación a la que se expone.

La grasa puede cambiar sus características durante el almacenamiento. El producto puede oxidarse, sangrar, cambiar su apariencia, contaminarse o hacerse más firme o más suave. #El grado de afectación varía con la duración del almacenamiento, la temperatura y la naturaleza del producto.

Dependiendo de las condiciones de almacenamiento, algunas grasas pueden cambiar su dureza por envejecimiento, provocando que el producto se vuelva más firme e incremente su consistencia o que incluso se reblandezca, haciendo que la grasa se salga de su grado de consistencia original. Este comportamiento puede agravarse por las condiciones de almacenamiento prolongado. Por esta razón debe evitarse almacenarla por períodos prolongados.

El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) recomienda que si una grasa se almacena por más de un año, sea inspeccionada y se le practique el ensayo de penetración trabajada para asegurar que la grasa todavía se mantiene dentro del grado NLGI original.

Otra práctica recomendada de la industria especifica que siempre que se reciba cualquier tipo de lubricante, deben seguirse los métodos de uso y almacenamiento de acuerdo con el sistema de inventario “primero en entrar/primero en salir” (PEPS o FIFO). Esto simplemente requiere que el usuario de la grasa lubricante utilice en primer lugar la grasa que se entró primero al almacén. Además, los fabricantes de grasas deben colocar un código de fecha o número de lote en los envases individuales o cajas que ayuden a determinar el mes, día y año en que la grasa se fabricó.

Como se mencionó anteriormente, las grasas tienden a sangrar y liberan sus aceites base durante el almacenamiento. La tasa de liberación de aceite aumentará con el tiempo y variará en función de la temperatura a la que se almacena. Idealmente, la grasa debe almacenarse en interior, en un área fresca y seca, que no exceda de 30°C (86° F) ni esté por debajo de 0°C (32° F).

No es raro encontrar recipientes de grasa en las zonas de almacenamiento que tienen temperaturas de hasta 54°C (130° F). Las áreas de almacenamiento también pueden estar expuestas a contaminantes como el polvo, la suciedad, la humedad o agua de lluvia, que pueden deteriorar severamente la calidad de la grasa.

Un contenedor de grasa no debe exponerse directamente a los rayos del sol ni almacenarse en áreas en contacto directo con alguna fuente de calor, como tuberías de vapor, hornos, la cabina de un camión en un clima muy cálido, etc. Esto no hará sino agravar la tasa de liberación de aceite que pudiese ocurrir.

Siempre almacene la grasa en su envase original y mantenga el recipiente cerrado hasta que sea la  hora de utilizarlo. Limpie la tapa o cubierta del contenedor antes de abrirlo y utilice siempre herramientas limpias y equipos especiales para despacho cuando manipule o bombee la grasa. Después de usarlo, debe cerrarse inmediatamente el contenedor y mantenerse así hasta su siguiente uso. Antes de colocar nuevamente la tapa en el contenedor, limpie el polvo, suciedad o el exceso de grasa que hubiera podido acumularse.

Los cartuchos de grasa y lubricadores automáticos de un punto deben almacenarse en posición vertical en todo momento. Si el cartucho se deja instalado en alguna pistola de engrasar, esta debe estar sin presión, limpiarse con un trapo limpio para eliminar los contaminantes y almacenarla en posición horizontal dentro de un lugar limpio, fresco y seco, como un gabinete  o armario, para evitar que el aceite sangre fuera de la grasa.
Para garantizar aún más la limpieza y calidad original de una grasa, así como para evitar la separación excesiva de aceite, se recomienda observar las siguientes técnicas para el almacenamiento y manejo de las grasas:

  • No utilice grasas lubricantes que hayan estado almacenadas por largos períodos de tiempo a menos que su condición y limpieza puede ser verificada por un análisis de laboratorio.
  • Si se sospecha que hubo mezcla accidental o sabe que existe, consulte al proveedor del lubricante o realice los ensayos de compatibilidad.
  • El almacén debe estar separado de áreas con contaminantes, tales como partículas metálicas, polvo, suciedad, vapores químicos y humedad. El cuarto debe estar a temperatura adecuada, bien ventilado y contar con accesorios limpios, equipos de despacho y otras necesidades. El personal también debe estar debidamente capacitado en las técnicas de almacenamiento y control de inventarios para evitar la contaminación.
  • Los contenedores de grasa deben estar claramente etiquetados con la fecha en que fueron recibidos, el tipo y marca de grasa, etc. Estas etiquetas deben colocarse en un sitio en el que se puedan leer fácilmente. Posiblemente sea conveniente colocarlas tanto en la tapa como en el costado del envase.
  • Guarde la grasa en su envase original hasta que vaya usarla. Los tambores, cubetas o baldes, cartuchos y cajas no deben dejarse en el suelo, sino sobre un estante, plataforma o tarima de al menos varios centímetros de altura.
  • Nunca deje los contenedores de grasa mal cubiertos, destapados o abiertos. Manténgalos cerrados herméticamente entre usos. Si los recipientes se almacenan en exteriores, cúbralos con una lona pesada, una cubierta de plástico para evitar el ingreso o acumulación de agua o suciedad. Debe evitarse colocar los tambores, cubetas y bidones directamente sobre el suelo, almacenándolos sobre sus costados o inclinados en un ángulo de 45 grados para evitar que entre humedad o suciedad al producto.
  • Todos los instrumentos utilizados para manipular o aplicar la grasa deben limpiarse antes de utilizarlos.
  • Nunca utilice palas de madera o espátulas para remover o transferir la grasa de los contenedores a las pistolas de grasa u otros sistemas de despacho. Esta práctica implica un alto riesgo de contaminación.
  • Si se emplea un sistema de calefacción en los tambores, debe contar con algún mecanismo regulador de temperatura. La grasa nunca debe calentarse por encima de 24°C (75° F), y el calentador no debe dejarse encendido permanentemente ni dejarse desatendido. Esto puede causar que la grasa libere fácilmente su aceite base o incluso endurecerse debido a la oxidación y el esfuerzo térmico.
  • Nunca use un soplete o llama abierta para calentar un contenedor de grasa. Esto plantea un peligro de incendio.
  • Mantenga un registro de inventario y utilización independiente por cada producto. Llevar un registro del consumo de grasa ​​y en qué máquina o pieza de equipo se utiliza le ayudará a mantener un inventario exacto de los lubricantes.
  • Utilice primero el contenedor más antiguo.
  • Antes de almacenar o utilizar una grasa, inspeccione los contenedores recibidos por cualquier daño, como abolladuras graves, corrosión o humedad.
  • Utilice algún tipo de codificación y sistema de etiquetado para identificar el contenido de los envases de lubricantes, los sistemas de bombeo/transferencia, herramientas y tuberías que transportan la grasa en toda la planta. Asegúrese de que todas las válvulas de transferencia, mangueras y equipos de despacho se mantengan limpios. Los sellos y juntas también deben conservarse en buen estado.
  • Todos los contenedores de transferencia deben llenarse bajo condiciones limpias.

Los recipientes de grasa debe vaciarse por completo antes de desecharlos.

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

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