Muestreo de aceite a alta presión: El siguiente paso

Sin embargo, una vez que el aceite pasa por el sistema y regresa al reservorio, la concentración de partículas de desgaste será significativamente menor, debido a una combinación del filtro de la línea de retorno, pero más significativamente al factor de dilución, causado por suspender la misma cantidad de partículas de desgaste en el gran volumen de aceite en el reservorio. De hecho, las fallas de la bomba hidráulica a menudo pasan desapercibidas debido al muestreo en el reservorio. Para el usuario de análisis de aceite sin educación, la percepción es que el análisis de aceite no es una herramienta efectiva de monitoreo de condición, cuando en realidad es el procedimiento de muestreo el que falla.

Para monitorear de manera más efectiva sistemas complejos, se debe emplear una estrategia de muestreo de aislamiento de componentes. El aislamiento de componentes significa exactamente eso; el componente se aísla y se toma una muestra por separado del resto de la máquina. Al hacerlo, el análisis de aceite proporciona una instantánea del estado de esa parte del equipo en un momento específico, separado de otras ubicaciones. Para hacer esto, se deben recolectar muestras después de todos los componentes críticos y comparar los resultados con los datos recopilados antes del mismo componente.

Todos los elementos del sistema hidráulico de la Figura 1 se consideran críticos. Si alguno de estos componentes falla, el sistema no puede funcionar dentro de las especificaciones de diseño. Por lo tanto, es esencial que se observe la tendencia del estado de estos componentes para mantener la confiabilidad.

Cuando se emplea una estrategia de aislamiento de componentes, los puertos de muestra deben instalarse en zonas turbulentas donde se logra la máxima densidad de datos con una mínima alteración de los datos.

Si bien el muestreo después de cada componente en el sistema simple (como el que se muestra en la Figura 1) se logra fácilmente, una vez que se han instalado las válvulas de muestreo, en sistemas más complejos, el aislamiento de los componentes puede requerir alrededor de 10 a 15 puntos de muestreo. Dado que el muestreo de cada punto de forma rutinaria suele tener un costo prohibitivo, una buena estrategia es localizar un punto de muestreo primario para el monitoreo de rutina.

Luego, el primario está respaldado por puntos de muestreo secundarios ubicados apropiadamente y que se utilizarán en caso de una excepción para fines de solución de problemas. Para la mayoría de los sistemas hidráulicos, una buena ubicación para un único puerto de muestreo primario es en la línea de retorno, antes del filtro en la línea de retorno, como se muestra en la Figura 1. Para sistemas con múltiples líneas de retorno, es posible que se requieran múltiples ubicaciones de muestreo primario.

Dependiendo de los componentes específicos del sistema, es posible que sea necesario instalar más de un puerto de muestreo en un solo componente. Por ejemplo, considere un motor de pistones radiales de velocidad variable. Este tipo de motor tiene dos cámaras internas separadas que son independientes entre sí. Una cámara es la carcasa del motor, que alberga todos los componentes mecánicos del motor, incluidos cojinetes, anillos de retención, casquillos y sellos. La otra cámara es el lado de presión del motor, que alberga los pistones para la entrada y salida de fluido. El drenaje de la carcasa y la salida del motor pueden proporcionar muestras independientes y ricas en datos que indican la condición del motor y ambos deben considerarse puntos de muestreo. En este caso, debido a que los principales componentes de trabajo del motor están alojados y lubricados en la carcasa de la bomba, la mayoría de las partículas de desgaste volverán al tanque sin pasar primero por el sistema.

En este caso, una muestra de la línea de retorno tendrá pocas posibilidades de diagnosticar una falla en el lado de la caja del motor de este componente, mientras que una muestra de la línea de drenaje de la caja no proporcionará una advertencia de problemas en el pistón. Para monitorear efectivamente este componente, se deben tomar dos muestras.

El mercado actual ofrece varias opciones para puertos de muestreo de aceite a alta presión. El tipo de válvula más confiable para usar en aplicaciones de alta presión es una válvula de retención que utiliza una bola de retención normalmente cerrada sobre un asiento de metal (Figura 2). Estas válvulas se pueden utilizar en sistemas con presiones de hasta 9,000 psig, lo que permite un muestreo con sonda de hasta 5,000 psig. Para extraer una muestra, se utiliza un adaptador para mover la bola de control y permitir que el líquido fluya hacia la botella de muestreo.