Utilice las zonas de inspección para detección temprana de problemas

Jul. 19, 2024

Certificación MLT II

Autor: Comunicación Noria

Última actualización: 04/16/25

Detección temprana significa detección frecuente. Aunque ya discutimos en un artículo anterior las “inspecciones diarias de un minuto”, quedan muchas preguntas, entre ellas cómo y en dónde debe inspeccionar, qué significa lo que observamos, y cómo penetrar en el exoesqueleto de una máquina desde el exterior sin contar con visión de rayos X.

Hay tres importantes zonas de inspección en los tanques y reservorios de aceite comunes. Esas zonas tienen mucho que decirle acerca de su aceite y su máquina. Pueden ser de difícil acceso, pero eso no significa que sea imposible ni tampoco que sea innecesario. Vayamos al interior de ese exoesqueleto y veamos qué necesitamos saber.

70%

De los profesionales de la lubricación efectúan diariamente inspecciones visuales del aceite en sus plantas, de acuerdo con un estudio efectuado en MachineryLubrication.com

Zona de nivel, espuma y depósitos (NE&D)

Las máquinas no necesitan solamente de algo de lubricante y cualquier lubricante. Más bien, necesitan un abasto adecuado y sostenido del lubricante correcto. Adecuado no significa sólo que haya una ligera presencia de lubricante. Lo que se define como adecuado varía un poco de una máquina a otra, pero no obstante es crítico. Las máquinas que operan a altas velocidades con una película hidrodinámica completa requieren de la mayor cantidad de lubricante y precisamente son las que más padecen cuando carecen de este. Las máquinas que operan a bajas velocidades y cargas son más complacientes cuando se presenta escasez severa.

Hay cuatro claves para resolver problemas de escasez utilizando mantenimiento proactivo.

  1. Identifique la cantidad o el nivel requerido de lubricante para optimizar la confiabilidad.
  2. Establezca e implemente un medio para sostener la cantidad y nivel optimizado.
  3. Establezca un programa de monitoreo para verificar que de manera consistente se logre esa cantidad o nivel optimizado.
  4. Solucione rápidamente los problemas de desabasto o bajo nivel de aceite.

Figura 1. Un caso avanzado de acumulación de depósitos en las superficies metálicas por encima del nivel de aceite

Para máquinas sin sistemas de circulación o depósito húmedo, pequeños cambios en el nivel de aceite pueden ser catastró cos. Entre estas se incluyen baño, salpique, lubricación por anillo, levantadores y métodos similares originados en un depósito de aceite. Para esas máquinas, la confirmación frecuente de que se mantiene el correcto nivel de aceite tiene gran relevancia para la confiabilidad de la máquina. Esto se logra de la mejor manera instalando apropiadamente visores de inspección de nivel.

Algunas cosas flotan, y otras se precipitan. Lo que flota es más ligero que el aceite. Asciende por resiliencia. Por ejemplo, ciertos aditivos de baja densidad pueden subir y formar una capa visible en la superficie del aceite. Las burbujas de aire, vapor de agua, gas natural y refrigerante son todas resilientes. Una vez que alcanzan la superficie del aceite, liberan gases en la atmósfera o crean burbujas. Una capa estable de burbujas forma espuma. La espuma es un problema por diversas razones, pero la más importante está relacionada con la escasez de lubricante. Para más información sobre las causas y remedios de aireación y espuma, vea el artículo www.machinerylubrication.com/Read/690/aerated-oil.

La aireación y espuma pueden detectarse si cuenta con una ventana. Las mirillas y los visores de nivel montados en puertos que están alineados con el nivel de aceite permiten hacer esto y deberían incluirse en un programa diario de inspección. Estos dispositivos permiten inspeccionar tanto el nivel de aceite como problemas de aireación simultáneamente. Opcionalmente, las compuertas y puertos de acceso pueden también facilitar la detección temprana de espuma anormal y condiciones de aireación.

Las inspecciones de las mirillas de nivel y del interior del tanque permiten detectar también depósitos en la superficie (ej. Barniz y lodos). Los peores de estos se acumulan apenas por encima del nivel de aceite, lo que se conoce como la zona de salpique, y se parece a la marca de sarro que se forma en una tina de baño. Las superficies metálicas más frías por encima del nivel de aceite permiten que el aceite salpicado deposite suspensiones insolubles (condensación) que se acumulan con el paso del tiempo. Esas gomas y resinas adherentes están relacionadas con distintos problemas que requieren detección temprana, entre ellas la oxidación del aceite, microdieseling y descargas electrostáticas. En la figura 1 se muestra un caso avanzado de esto. De manera similar, las mirillas de nivel también pueden utilizarse para la detección temprana de depósitos. El vidrio o acrílico utilizado puede colorearse por los depósitos cuando existen condiciones de alto potencial de barniz.

Zona de sedimentos del fondo y agua (BS&W)

Tarde o temprano la gravedad encuentra la manera de separar sustancias del aceite. Por un lado, esto es benéfico, ya que la sedimentación y estratificación de impureza puede tener un moderado efecto de limpieza en el aceite. Por otro lado, también hay algunos riesgos y peligros, que discutiremos posteriormente.

Figura 2. Las tres zonas de inspección en reservorios y tanques comunes

La mayoría de las cosas que no quiere que estén en el aceite son más pesadas que este. Entre ellas están los sólidos duros (tierra, metales de desgaste, partículas de corrosión, sólidos del proceso, etc.), sólidos blandos (lodo, óxidos aglomerados, contaminantes microbiales, aditivos muertos, etc.) y líquidos estratificados (agua libre, glicol).

Las impurezas en el fondo del tanque se conocen como sedimentos del fondo y agua (BS&W, por sus siglas en inglés), e incluyen las siguientes:

  • Lodo aglomerado (acumulaciones de resinas sólidas, gomas, óxidos y aditivos muertos)
  • Sólidos estratificados (zonas densas de contaminantes suaves, óxidos y aditivos muertos)
  • Sedimentos (contaminantes duros asentados, como tierra y partículas de desgaste)
  • Agua y otros contaminantes líquidos asentados (anticongelante)

A menudo el lodo y los sedimentos encontrados en el fondo de los tanques y reservorios están estrechamente ligados al agua. La mayoría de las impurezas son polares (amantes del agua) por naturaleza. Cuando el agua libre y emulsificada contaminan un aceite, esta agua puede actuar como una ma a recolectando y reuniendo esas impurezas. Ocasionalmente, la creciente masa de lodos es atraída por gravedad al fondo del tanque. La suciedad y las partículas de desgaste que caen por sedimentación normal también pueden adherirse a esos grupos de lodos.

Cómo prevenir el efecto pecera

En un mundo ideal, no debería permitir que se acumularan los sedimentos del fondo y agua, y no sería necesario cambiar el aceite. Sin embargo, nadie vive en un mundo ideal. Aunque usted no puede evitar los BS&W en el mundo real, lo que puede controlar es la acumulación y resuspensión empleando las siguientes sugerencias:

  • Utilice un visor BS&W para monitorear y periódicamente purgar los BS&W en base a condición. Esto prevendrá peligrosas acumulaciones y ayudará a localizar la fuente y tasa de generación.
  • Después de un necesario drenado de aceite, utilice un carro de filtración equipado con un aspersor de alta presión en la descarga para despegar los sedimentos remanentes en el fondo de los tanques antes de rellenarlos con aceite nuevo. Conforme que el desprendimiento haya sido exitoso mediante una inspección.   

Después de haber añadido aceite nuevo, circule el fluido a través de un filtro a la más alta tasa de flujo posible antes de poner en marcha la máquina y someterla a carga. Utilice un carro de filtración, si fuese necesario. Permita que la totalidad del volumen de aceite en el tanque circule a través del filtro un mínimo de menos cinco veces. Haga una sencilla prueba de membrana (test de parche) o un conteo de partículas para confirmar que haya alcanzado el nivel de limpieza requerido, especialmente en equipo crítico.

La clave es la detección temprana de sedimentos y agua

Como se mencionó antes, los BS&W son sintomáticos de un cúmulo de problemas y situaciones relacionadas con su aceite y su máquina. El aceite degradado y en malas condiciones, los contaminantes de ambiente (tierra y agua, por ejemplo), el desgaste activo de la máquina y la corrosión, todos ellos producen BS&W. Es importante saber que si están presentes los BS&W puede iniciar el proceso de solución de problemas y las causas que los originan. Esto puede lograrse por 1) usar visores BS&W, 2) tomar muestras periódicas del puerto de drenado o #) usando una bomba de vacío y una manguera dirigida al fondo del tanque.

La seriedad de los BS&W va más allá de los problemas de la máquina que producen sedimentos y agua. Los BS&W pueden ocasionar directamente fallas súbitas de la maquinaria. Por ejemplo, disturbar los sedimentos en los sistemas de lubricación puede producir lo que se conoce como el “efecto pecera”. Quienes tienen peces en sus casas saben que la más ligera agitación del agua de una pecera que no ha sido cambiada en algún tiempo causará que el agua se vuelva turbia con sedimentos, alimento no digerido y excrementos. De la misma manera en que usted no quiere que un filtro de aceite saturado se rompa, liberando un denso flujo de partículas aguas abajo, tampoco gustaría de agitar los BS&W en sus tanques y reservorios. Imagine esta secuencia de eventos relacionados con un cambio de aceite:

  1. Se abre el puerto de drenado de un reservorio y el aceite envejecido fluye por gravedad hacia un contenedor de desechos.
  2. Una parte de los BS&W son purgados con el aceite, pero muchos de ellos permanecen pegados al fondo del tanque.
  3. Durante el drenado, el aceite fluye por gravedad hacia el tanque desde las tuberías, válvulas, bombas y carcasas de los filtros, arrastrando partículas suspendidas que previamente quedaron atrapadas en grietas y recovecos. Algunas de esas partículas que han sido resuspendidas se reasientan en varios sitios, presentando el riesgo de que sean reintroducidas al aceite cuando la máquina se vuelva a poner en marcha.
  4. Cuando el aceite nuevo cae dentro del reservorio, los BS&W son agitados en una masa turbia.
  5. Cuando la máquina es puesta en marcha, los lodos suspendidos del tanque y las partículas desplazadas en las tuberías y componentes de la máquina comienzan a moverse gracias al flujo del fluido y viajan a través de todo el sistema.
  6. Algunas de esas partículas suspendidas inducen desgaste acelerado en las zonas de carga y fricción (rodamientos, engranajes, bombas, etc.), mientras que otras quedarán atrapadas en pasajes estrechos, conductos u orificios de lubricación, restringiendo el flujo (condiciones de escasez).
  7. La densa concentración de partículas y el disminuido flujo de aceite comienzan una serie de eventos que finaliza con la falla de la máquina. Esto sucede con mayor frecuencia de lo que usted podría pensar.

Zona de color y claridad (C&C)

Los cambios en color y claridad (C&C) son precursores comunes de los sedimentos del fondo, lodo, barniz, agua emulsificada, aire atrapado y condiciones de espuma estable. Por esta razón, es importante conocer cuándo están presentándose cambios en el color y claridad. El aceite está tratando de decirle en dónde le duele.

El monitoreo del C&C puede hacerse mediante inspecciones visuales simples y rutinarias, como son:

  • Transiciones de color – Son transiciones por cambios en la química del aceite y contaminantes que alteran el color. El color observado del aceite se compara típicamente contra el aceite nuevo y/o el aceite que se extrajo en la última muestra. Los cuerpos de color (compuestos cromáticos) alertan a los inspectores sobre aditivos degradados, degradación del básico y una variedad de contaminantes que poseen colores únicos.
  • Transiciones de claridad – Los cambios de claridad se deben generalmente a la presencia de insolubles suspendidos, aire atrapado y emulsiones. Pueden variar desde una ligera opacidad en el aceite a condiciones turbias/obscura. Condiciones avanzadas dan como resultado que el aceite se torne completamente opaco (completamente obscuro). Se requiere de buena iluminación durante la inspección, incluyendo el uso opcional de una poderosa fuente de luz láser.

Las condiciones C&C se relacionan con los cuerpos activos del aceite y son menos influenciados por la gravedad y estratificación. Aun así, las transiciones C&C pueden verse cundo se inspeccionan las capas inferiores del aceite (puerto de drenado de aceite y visores BS&W) pero también en otros sitios, como en los visores de flujo y mirillas de inspección de nivel. Usted puede también examinar el color y claridad del aceite en una botella durante el muestreo de rutina.

Figura 3. Tres ejemplos de uso de las zonas de inspección

El color y claridad se correlacionan con la transmisión y absorción espectral de la luz por el aceite. En a tabla 1 se muestran ejemplos de condiciones y contaminantes que producen transiciones de color y claridad.

Colaborando con las zonas de inspección para aprender qué no está pasando
Si bien el monitoreo de condición se trata de saber qué está pasándole a su aceite o máquina, también trata de saber qué es lo que no está pasando. Por ejemplo, digamos que usted inspecciona visualmente su aceite y máquina en las tres zonas (NE&D, BS&W y C&C), y observa condiciones excelentes, saludables. ¡Qué conclusiones puede sacar? Bien, usted puede determinar que hay aproximadamente 25 cosas que podrían salir mal (en el aceite y la máquina) que no lo están haciendo precisamente porque está revisando esas zonas de inspección. Entre la multitud de cosas que no están ocurriendo están las siguientes:

  • Oxidación del aceite base
  • Degradación térmica
  • Estratificación de aditivos (separación)
  • Contaminación microbial
  • Contaminación con agua libre o emulsificada
  • Condiciones de aire inducido
  • Condiciones de aire atrapado o deficiente liberación de aire
  • Condiciones de espuma estable
  • Contaminación con anticongelante
  • Condiciones de lodo
  • Condiciones de potencial de barniz
  • Condiciones de barniz acumulado
  • Elevados sedimentos por falla de filtro
  • Elevados sedimentos por ingreso de contaminantes
  • Condiciones de desgaste avanzado (ciertos casos)
  • Agotamiento de varios aditivos importantes

El aceite que presenta problemas como los de la lista anterior, requiere atención urgente para identi carlos y resolverlos. Si la causa de la condición no es clara, puede ser necesario efectuar análisis de laboratorio del aceite y/o de los sedimentos del fondo.

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

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