Razones para Usar Colectores Magnéticos de Partículas

Nov. 12, 2013

Autor: Comunicación Noria

Última actualización: 04/29/24

Enfrentémoslo: Las máquinas en la industria están fabricadas principalmente de hierro y acero. Ambos metales ferrosos encierran dichas máquinas y sufren con la fricción, desgaste y corrosión. A menudo, los componentes partes y superficies más críticos de las máquinas son aquellos que poseen las mayores fuerzas y resistencias intrínsecas al desgaste. En más del 90 por ciento de los casos, esos componentes cuya misión es crítica tienen una metalurgia basada en hierro. Algunos ejemplos comunes son las levas/seguidores, dientes de engranes, ejes, elementos rodantes, y pistas de los rodamientos, pistones y cilindros, acoplamientos mecánicos, transmisiones por cadena, transmisiones de tornillo, y rotores.

Conforme envejecen las máquinas y se desgastan, se pierde metal que se incorpora al aceite o grasa. La tasa de desgaste es directamente proporcional al crecimiento de la población de partículas ferrosas en nuestros lubricantes y filtros. Estas partículas de desgaste movilizadas representan un mayor riesgo al causar daño colateral en cualquier parte de la máquina. Algunos ejemplos son la abrasión inducida por partículas, fatiga de superficie e impedimentos al movimiento de partes móviles y deslizantes. Así, también, es bien conocido que las partículas metálicas son la principal causa raíz del envejecimiento del lubricante y la oxidación del aceite base.
Salvo raras excepciones, las partículas ferrosas causadas por desgaste mecánico también son ferromagnéticas, lo que significa que tienen una inherente susceptibilidad magnética. En algunos casos, este atributo es un inconveniente (por ejemplo, por la potencial interferencia en actuadores solenoides), pero en la mayoría de los casos, presentan distintas oportunidades para una eficaz detección y remoción de partículas de desgaste. Este es el tema central del presente artículo.

La Susceptibilidad Magnética como una Estrategia de Control de Contaminación y Monitoreo de Condición

Las partículas se introducen a los lubricantes ya sea de Fuentes internas o del medio ambiente. Por tanto, la primera meta de cualquier programa de control de contaminación es crear una barrera contra el ingreso de contaminantes (lo que se conoce como exclusión de contaminantes) siempre que sea posible. Considere esto: Por cada partícula que no se introduce en el aceite (o que se remueve rápidamente), puede haber 5 ó 10 más que no están siendo generadas, o que no se les permite ser ingeridas, como resultado directo. El concepto de las partículas que haciendo o incitando el ingreso de más partículas es bien conocido. Cuando es efectivo, representa una importante oportunidad para la confiabilidad de la maquinaria para mitigar las consecuencias destructivas y de auto-propagación de la contaminación.

En el mercado existen numerosos dispositivos para remoción de partículas muy bien diseñados que se basan en el magnetismo. Muchos de esos productos ya fueron comentados en un artículo escrito por mi hijo, J. Bennett Fitch en el número de septiembre de 2005 de la revista Machinery Lubrication visite www.machinerylubrication.com para consultarlo). Los filtros y separadores magnéticos tienen la capacidad para remover selecvtivamente partículas ferrosas a varios grados de eficiencia con base en factores tales como el tamaño de partícula, composición metalúrgica, tasa de flujo, viscosidad y fuerza magnética (densidad de flujo).

Cuando la tecnología de detección y separación magnética se selecciona e instala apropiadamente en la maquinaria, los beneficios pueden ser cuantiosos (vea la figura). Entre ellos están:

Mejor estabilidad a la oxidación del lubricante: Muchos lubricantes se estresan considerablemente cuando se les expone a oxígeno presurizado, humedad y calor. Se sabe que las partículas ferrosas son catalizadores de la oxidación, lo que en lenguaje figurado significa que “avivan la llama”. Su remoción del aceite hace justo lo opuesto, dando como resultado la supresión de la oxidación. En ciertos casos, esto podría permitir utilizar lubricantes menos costosos (comprados contra los sintéticos, por ejemplo) en algunas aplicaciones para alcanzar vidas de servicio extendidas (drenados de aceite más largos).

Mejora del desempeño del filtro: 
Cuando los separadores magnéticos se utilizan antes de los filtros existe la posibilidad de beneficiar al sistema de filtración con una mayor vida de servicio y mayor eficiencia de captura de partículas. Esto dará como resultado una reducción del costo de filtración (partes y mano de obra) y mejor control de la contaminación.

Remoción de partículas en fluidos sin filtrar: 
Muchos aceites en la maquinaria no pueden ser filtrados por varias razones. Entre ellas se incluyen aplicaciones lubricadas de por vida y sistemas no circulantes (aquellos que no cuentan con una bomba y flujo forzado de aceite). Algunos ejemplos son engranajes lubricados por salpique, rodamientos lubricados por baño y aplicaciones lubricadas por arillo. En otros casos, el tipo de lubricante no es particularmente filtrable, como aquellos fluidos de muy alta viscosidad y aceites que contienen aditivos sólidos o semi-sólidos. Aún cuando esos filtros no pueden ser filtrados, generalmente se beneficiarán con la instalación de separadores magnéticos como una alternativa práctica.

Control de partículas mientras el filtro está en derivación (by-pass): 
Muchos filtros operan en by-pass parcial o total por periodos extendidos de tiempo. Hay varias razones por las que esto ocurre, entre las que se incluyen condiciones de arranque en frío, obstrucción prematura del filtro y variaciones súbitas de flujo inducidas por carga de actuadores hidráulicos. Existen numerosas aplicaciones de filtros de aceite en donde el filtro no cuenta con un indicador de by-pass o en que el instrumento indicador no dispara la alarma. Por ejemplo, la gran mayoría de filtros de aceite en motores de gasolina, diesel o gas natural no cuentan con un indicador de by-pass. Incluso, en las mismas aplicaciones hay numerosas causas de bloqueo prematuro del filtro (fuga de refrigerante, por ejemplo). En tales casos, los separadores magnéticos de partículas pueden mejorar la remoción de partículas durante el by-pass del filtro.

Detección e identificación de partículas de desgaste: Tristemente, la mayoría de la gente no está consciente del potencial de monitoreo de condición de los colectores y separadores magnéticos de partículas. Los analistas de aceite están conscientes de las limitaciones de confiar enteramente en las muestras de aceite para identificar fallas incipientes e inminentes de la maquinaria. Sistemas que utilizan filtros de flujo total sub-micrón pueden atrapar más del 99 por ciento de las partículas de desgaste generadas por los rodamientos y engranajes, por ejemplo. Las partículas de desgaste remanentes con frecuencia son muy pequeñas y en baja concentración, no representan las condiciones reales de generación de partículas de desgaste de la maquinaria. Las máquinas que tienen un alto volumen de flujo o una alta rotación del fluido (el número de veces por hora que el fluido pasa por el filtro) pueden representar  grandes retos para la detección y análisis de partículas de desgaste mediante el análisis de aceite convencional por muestras. Por el contrario, los dispositivos de recolección de partículas magnéticas pueden brindar una inspección rápida y recoger partículas vírgenes (recién formadas y no deformadas por la máquina) para su análisis.

Tan Solo Una Parte de una Solución Integral
Por sí mismos, los dispositivos colectores no son la cura para todos los problemas de control de contaminación y necesidades de detección de fallas. Sin embargo, cuando se utilizan en combinación con otras prácticas y tecnologías del mantenimiento, se puede alcanzar un mejor nivel de desempeño en la confiabilidad de la maquinaria a un menor costo. Años de experiencia entre la comunidad de usuarios han proporcionado gran cantidad de evidencias y motivado la implementación de detectores y separadores magnéticos en donde esto es posible.

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

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