“¿Cuál es el papel que juega la densidad en el desempeño global del lubricante, especialmente cuando se trata de fluidos hidráulicos?”

La densidad es una propiedad clave no sólo para los lubricantes, sino para todos los fluidos. Es la medida de la masa de una sustancia en relación a un volumen conocido. Por ejemplo, la densidad del agua es de un kilogramo por litro. Sin embargo, varía de acuerdo con la temperatura del fluido.

El rol de la densidad en el desempeño del lubricante

Los lubricantes son generalmente menos densos que el agua. Si la densidad de un objeto es menor que la del agua, entonces este flotará. Esta es la razón por la cual, si usted tiene un problema de humedad en su sistema de lubricación, esta se sedimentará en el fondo del tanque y saldrá primero cuando se quite el tapón o se abra la válvula de drenado.

Esta propiedad también es utilizada en cálculos donde se involucra la viscosidad. La viscosidad es la propiedad simple más importante de un lubricante, de manera tal que si se van a realizar cálculos usando esta propiedad, debe conocerse el valor de la densidad. Para convertir viscosidad absoluta a viscosidad cinemática se utiliza el valor de la densidad. Como la densidad de los fluidos cambia prácticamente por cualquier motivo, esto introduce errores en la conversión de ambas viscosidades.

Un término muy común usado conjuntamente con la densidad es la densidad específica, la cual está relacionada con la densidad del agua. El agua tiene una densidad específica de uno, así que si un fluido es más pesado que el agua, tendrá una densidad específica mayor que uno. Cualquier sustancia más liviana tendrá un valor menor que uno.

Esta propiedad de los fluidos es crucial para algunos de los atributos de los lubricantes. Por ejemplo, a medida que la densidad se incrementa, el fluido se torna más espeso. Esto eleva el tiempo que le toma a una partícula sedimentarse.

La densidad específica de las partículas de herrumbre está entre 2.44 y 3.6, por lo que, a medida que el lubricante se espesa, las partículas como estas se sedimentan más lentamente en el tanque y en otras áreas, con una mayor permanencia en el fluido. En sistemas hidráulicos esto puede causar una falla. Este tipo de sistemas son muy sensibles a la contaminación, de ahí que, si estas partículas permanecen suspendidas por más tiempo, se puede producir atascamiento por sedimentos, cavitación y corrosión.

En el libro “Mantenimiento Proactivo de Sistemas Mecánicos” de E.C. Fitch, se mencionan otros problemas asociados con las desviaciones en la densidad, particularmente en sistemas hidráulicos, entre los que se pueden mencionar:

  • Mayor tendencia a la cavitación, tanto en la succión como en la descarga de la bomba
  • Incremento en la potencia requerida por la bomba
  • Incremento del esfuerzo en los elementos de bombeo
  • Pobre bombeabilidad debido a la inercia del fluido

De acuerdo al Dr. Fitch, “Un fluido con alta densidad contribuye a un mejor control de la contaminación porque ayuda en la suspensión, transporte y remoción de las partículas contaminantes”. Debido a que las partículas son mantenidas en suspensión por más tiempo, son más fáciles de remover por los filtros y otros sistemas de remoción, facilitando la limpieza de los sistemas.

Es importante mencionar que algunos fluidos usados como lubricantes son más densos que el agua. La mayoría de los ésteres fosfatados tienen una densidad relativa mayor que uno. En estos sistemas, el agua flotará sobre el aceite.

Tenga presente que, en la medida en que la densidad se incrementa, también se incrementa el potencial erosivo del fluido. En sistemas donde se presenta alta turbulencia o alta velocidad, el fluido puede comenzar a erosionar en su camino las tuberías, válvulas y otras superficies del sistema.

No son solamente las partículas sólidas las que se ven afectadas por la densidad, también se ven afectados otros contaminantes como el agua y el aire. Ambos contaminantes tienen un alto impacto sobre la densidad del fluido. La oxidación también influye en la densidad del fluido. A medida que la oxidación progresa, la densidad del aceite se incrementa.

Resumiendo, la densidad juega un papel importante en las funciones del lubricante y en el desempeño de la máquina. La mayoría de los sistemas están diseñados para bombear un fluido con una densidad específica, así que si la densidad comienza a cambiar, la eficiencia de la bomba también cambiará. Es esencial comprender la importancia de la densidad y cómo esta se relaciona con su equipo, para la confiabilidad y la salud de sus máquinas.

Noria Corporation. Traducción por Francisco J. Páez Alfonzo, Noria Latín América