Una nueva opinión para mantener sus sistemas hidráulicos Limpios

Nov. 21, 2013

Autor: Comunicación Noria

Última actualización: 05/15/24

   

Los usuarios de sistemas hidráulicos rutinariamente limpian o cambias las servo-válvulas. Pero es esta práctica realmente necesaria? Cuáles son sus implicaciones en costo? Hay alternativas disponibles?

A menudo, las válvulas son cambiadas porque se atascan en una posición y no responden adecuadamente a los comandos. Cuando el sistema deja de operar efectivamente, la una opción es detener la máquina y cambias las válvulas. Desafortunadamente, cambiar las válvulas es la norma en algunas operaciones, y estos gastos son cargados al costo total de la operación.

El sistema de filtración electrostática es una de las maneras de remover los contaminantes que afectan la eficiencia de los sistemas hidráulicos. Los filtros electrostáticos requieren de espacio físico en su planta y puede no ser la solución más óptima, esta depende de las condiciones de sus fluidos.

Hay otra solución: una nueva tecnología de aditivos para fluidos hidráulicos que reducen la necesidad de limpiar o cambiar las servo-válvulas. Esta tecnología el barniz que se deposita sobre las superficies criticas de trabajo. El resultado es una vida más extensa de los componentes y un sistema hidráulico que se mantiene más limpio. Esto se traduce en una eficiencia mejorada del equipo y en una reducción de costos.

Uno de los mayores usos de los lubricantes industriales es en sistemas hidráulicos, y la formación de barniz una de las mayores preocupaciones en muchas de estas aplicaciones.

Definiendo el Barniz

A medida que el aceite se envejece, se degrada a través de la oxidación y descomposición térmica. Los aditivos, que son sustancias químicas mejoradores del desempeño del aceite, se consumen durante la vida del fluido. Estos subproductos de la descomposición por el envejecimiento se incrementan durante la vida del aceite, finalizando con la formación de barniz.

Debido a que el barniz es una sustancia polar, es atraído hacia las superficies metálicas, incluyendo las servo-válvulas. Comienza como un residuo pegajoso y suave atrapando las partículas de desgaste, formando una superficie parecida al papel de lija. Con el tiempo, termina transformándose en una laca dura y tenaz.

Porque es peligroso

El aceite oxidado generalmente no lubrica bien. Reduce el flujo de aceite, tapona filtros, causa que las válvulas se peguen (especialmente las proporcionales y las servo-válvulas), incrementa la fricción, reduce la transferencia de calor y eleva la temperatura de operación. Debido a que el barniz actúa como un aislante, disminuye la capacidad de enfriamiento. Además, la oxidación acorta la vida del componente, afecta las válvulas, filtros, bombas, rodamientos y sellos. El resultado, una reducción en el desempeño de los sistemas hidráulicos.

Por ejemplo, cuando el barniz se adhiere a las paletas de una bomba de paletas de alto desempeño, las mismas se pueden pegar en la ranura del rotor. Esto puede resultar en el incremento del ruido, disminución de las eficiencias volumétricas y mecánicas, con un incremento equivalente en el consumo de energía, desgaste de los platos laterales, daños en el sello rotativo, y un posible daño a los rodamientos. Este fenómeno es más obvio a baja presión cuando la fuerza centrifuga es poca y la presión del fluido también.

En el caso de las bombas de pistón, el barniz incrementa la fricción entre el pistón y el plato de fricción, ocasionando fugas y una posible fractura. Es también muy bien conocido que el pegamiento de válvulas, como las de regulación en una bomba de pistón, pueden causar paros no programados durante el uso del equipo. Finalmente, el barniz que se forma puede tapar los filtros, ocasionando un elevado consumo de cartuchos e incrementos en los costos de mantenimiento.

Gastos por Barniz

Tener que cambiar o limpiar las servo-válvulas de los sistemas hidráulicos para evitar el riesgo de fallas son algunos de los resultados producidos por el barniz. Una servo-válvula nueva puede costar hasta $US 3 000 y aproximadamente $US 2 000 limpiarlas y renovarlas. Pero los gastos no terminan ahí. No se deben olvidar los costos asociados a la mano de obra y por la parada del equipo, ya que ambos impactan su estado de ganancias y pérdidas.  Y si el sistema falla, sus ingresos también declinan.

Déjeme colocarlo en términos reales con el próximo ejemplo: una gran compañía de plásticos moldeados por inyección produce entre 20 y 30 millones de partes por mes con cerca de 200 máquinas en un rango de 33 a 770 toneladas. El depósito de aceite del sistema hidráulico de estas máquinas está en el orden de los 80 a 250 galones. Los equipos operan 24 horas al día, cinco días a la semana. Excluyendo las perdidas por producción, el costo estimado anual ocasionado por el barniz es de aproximadamente $US 135 000.

Además de activar el potencial cambio prematuro de las válvulas, si se deja sin corregir, el barniz puede reducir la capacidad de retención de los filtros y obstruir los orificios en los sistemas de enfriamiento suplementarios.

Solución al Barniz

En el pasado, los dueños de los equipos cambiaban o limpiaban las servo-válvulas con la finalidad de mantener sus sistemas funcionando. Se han utilizado con éxito los filtros electrostáticos y precipitadores pero con algunas desventajas, como son su costo y la pérdida de un espacio productivo en la planta.

La solución ideal es usar fluidos hidráulicos que no produzcan barniz que se deposite en las superficies metálicas mientras provee una importante prevención contra el desgaste y la corrosión y adecuada capacidad para separarse del agua. Debido a que las formulaciones son cuidadosamente balanceadas para cumplir con los requerimientos de los OEM, añadir al fluido un nuevo aditivo mitigador de la formación de barniz que caracterice el perfil de desempeño del fluido, requiere de una solución única.

Los fluidos disponibles en la actualidad incorporan una química de aditivos que reacciona con los precursores de barniz, minimizando la formación de películas resinosas sobre los componentes del sistema. Estas tecnologías han obtenido recientemente la aprobación HF-0 de Denison.

Los laboratorios de ensayo han demostrado las propiedades de limpieza ofrecida por estos nuevos fluidos. En ensayos de bombas aceptados por la industria, la mayoría de los fluidos hidráulicos más usados en la industria han mostrado formación de barniz después de 500 horas de haber comenzado la prueba. Compare los resultados obtenidos con esta nueva tecnología de aditivos que soluciona el problema de generación de barniz por envejecimiento del aceite: aún después de 1 000 horas de uso, no hay evidencia de formación alguna de barniz.

Figura 1. Depósito lleno de Barniz. Si el barniz está presente en el depósito, también estará presente en otros lugares del sistema.

 

Los sistemas hidráulicos industriales típicamente operan aproximadamente a 60°C (140°F), aunque normalmente se presentan picos de elevación hasta los 83°C (180°F). Aplicaciones a altas temperaturas que imponen un mayor carga térmica sobre el aceite, como las que se presentan en las máquinas de moldeo de plástico por inyección, sistemas de transferencia de vidrio, prensas y equipos móviles, son candidatos ideales para esta nueva tecnología. Es también una buena selección si usted quiere incrementar la productividad de sus equipos y extender la vida del aceite, equipos y componentes tales como: válvulas, filtros y bombas.

Figura 2. Depósito Limpio

 

Los fluidos hidráulicos de hoy día están sujetos a estos duros incrementos en las condiciones de operación. Requerimientos para incrementar la producción al mismo tiempo que se disminuye el volumen de aceite en los equipos enfatiza la importancia de usar fluidos hidráulicos de alta calidad. Aumentos en las temperaturas de operación han devenido en los sistemas hidráulicos de hoy día en el desarrollo de depósitos de barniz que en el tiempo que pueden ocasionar problemas de funcionamiento. La disponibilidad de estas nuevas químicas de aditivos va mano a mano con las condiciones de operación más severas de hoy día.

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