Prueba fácil para medir la consistencia de la grasa

Hay muchas ocasiones en las que un aceite diseñado para lubricar una superficie de la maquinaria no se mantiene en su lugar lo suficiente como para efectuar eficientemente su función clave. En estos casos, los fabricantes confían en el uso de la grasa. Una grasa se forma espesando el aceite con uno de varios tipos de agentes gelificantes o espesantes que hacen que el aceite adquiera consistencia. Una grasa debe hacer efectivamente dos cosas para ser útil. Primero, la grasa debe mantenerse en su lugar. Segundo, manteniéndose allí, la grasa debe liberar gradualmente su reserva de aceite sobre los componentes cargados, de tal forma que el aceite y los aditivos puedan hacer sus respectivos trabajos.

La consistencia es una propiedad importante de la grasa. Está relacionada con una de las dos principales funciones del lubricante: permanecer en un lugar determinado.

La consistencia de la grasa se mide en laboratorio por la prueba ASTM D217. Se requiere de equipo y experiencia que generalmente no está a la mano en la planta. Lo mismo sucede para medir la viscosidad del aceite (vea ASTM D445). La medición de la viscosidad del aceite en planta se hace fácilmente empleando un medidor de viscosidad (vea la Guía de Lubricación EPRI NMAC, Rev. 3, página 5-4). Para medir la consistencia de la grasa en planta también utiliza un equipo simple, aunque un poco más complejo que el medidor de viscosidad, debido a que las grasas son más complejas por su naturaleza. En este artículo se verá cómo implementar y ejecutar esta simple prueba.

Las válvulas actuadoras Limitorque operadas por motor se utilizan ampliamente en plantas de generación de energía nuclear. Ciertas grasas tienden a endurecerse durante el uso y, si continúa demasiado, puede interferir con el funcionamiento del equipo. Por esta razón, los procedimientos de mantenimiento especifican la consistencia de la grasa a la cual debe cambiarse el lubricante. Este cambio no es dependiente del tiempo y debe hacerse sólo cuando se comprueba que se requiere hacerse. Es necesario monitorear la consistencia de las grasas en uso en la caja de engranes principal a fin de determinar cuándo debe ser cambiado el lubricante.

El método de inspección se desarrolló principalmente para esta aplicación y para proporcionar un método simple y a la vez adecuado que pueda efectuarse en sitio. Este método también puede ser útil para realizar chequeos de calidad en grasas nuevas que han permanecido almacenadas por un periodo prolongado de tiempo.

El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI, por sus siglas en inglés) define grados de consistencia de la grasa basándose en el método de penetración de la grasa ASTM D217. Por ejemplo, Grado 1 está en el rango entre 310 a 340 mm/10. Hay una diferencia de 15 entre cada grado y de 30 como rango dentro del grado. Por ejemplo, Grado 2 está entre 265 y 295.

El sistema para estimar la consistencia de la grasa en sitio requiere contar con una serie de grasas de grado conocido y compararlas con las grasas de grado desconocido. Se utiliza un cuchillo o espátula para recoger la grasa. Es fácil efectuar la comparación.

La figura 1 muestra el kit ensamblado en TXU Energy. Este kit consiste de 6 muestras de referencia: Grados 0, 1, 1½, 2, 3 y 4. El grado 1½ se incluyó por ser la grasa Mobilgrease 28, una grasa ampliamente usada en los reductores de los válvulas operadas por motor (MOV) actuadores Limitorque (de hecho, este kit tiene como intención probar grasas para actuadores). Las otras muestras de referencia son Nebula EP 0, EP 1, Marfak EP 2, Alvania EP 3 y Andock C (grado 4). Deben seleccionarse grasas de referencia que no son propensas a cambiar de consistencia con el paso del tiempo. En situaciones en las que este no es el caso, como con Nebula EP 0 y EP 1, las muestras de referencia son sustituidas con grasa fresca una vez por año.

La jeringa y el tubo en el kit se diseñaron para permitir la obtención de muestras representativas de grasa para la prueba. La figura 3 muestra el tubo dentro del actuador MOV en posición para extraer la muestra cerca del sinfín en la caja de engranes principal. El tubo se introduce por un puerto exterior en donde se acopla la jeringa. La muestra para la prueba es extraída ejerciendo vacío en el tubo. El vacío se crea al jalar el émbolo en la jeringa. Es importante extraer la muestra cerca del sinfín en el actuador porque es el área en donde la grasa está más estresada cuando el actuador está operando. La jeringa puede utilizarse para tomar muestras de otras grasas y equipos cambiando sólo el tubo.

El kit en la figura 1 también incluye un plato en el que se colocan la grasa conocida y la desconocida, y una pequeña espátula metálica para trabajar la grasa. La figura 2 muestra el plato en uso. Note que las grasas se están trabajando con la espátula. Es deseable trabajar las grasas para una prueba subjetiva de esta naturaleza y para comparar la consistencia de la muestra de grasa usada. Generalmente, la grasa grado cuatro es el límite de consistencia para una adecuada operación de maquinaria en movimiento. Una visión más conservadora podría ser que la grasa grado 3 sería el límite, particularmente cuando se trata de alta velocidad (mayor o igual a 3600 rpm).

Esta simple prueba de grasa es una importante herramienta de mantenimiento predictivo, particularmente con actuadores MOV. Puede efectuarse en la planta para obtener respuestas rápidas que ayudarán a detectar problemas y dirigir el mantenimiento necesario.

La ventaja primordial de este enfoque es que el método puede usarse rápidamente y en el equipo que contiene la grasa que va a probarse. Las muestras no necesitan trasladarse a sitios remotos para realizar las pruebas. Puede tomarse una decisión ya sea que se requiera efectuar un cambio debido a la consistencia de la grasa justo en el equipo mismo. La desventaja del método es que no se obtiene un número real de penetración. En su lugar, se obtiene el grado aproximado. Sin embargo, es suficientemente exacto para una tarea de mantenimiento. Otra ventaja es la pequeña muestra de grasa que se requiere, especialmente cuando se extrae de ubicaciones difíciles de alcanzar.

Adoptar este proceso de muestreo y evaluación de grasa ayudará significativamente a prevenir fallas relacionadas con MOV, debido a que puede obtenerse una muestra representativa y a que se proporciona un método probado para determinar la calidad de la grasa muestreada.

Mejores datos y mejores tendencias en la base de datos proporcionan ingredientes clave para monitorear y crear tendencia de la degradación de la grasa permitiendo medios más predictivos o basados en condición para programar la reparación válvula por válvula.

Bob Bolt, Bolt and Associates; Chesley Brown, Texas Utilities; Mike Pugh, EPRI.

Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América