UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE ING. ELCTRICA, ELECTRNICA, MECNICA Y MINAS

CARRERA PROFESIONAL DE ING. MECANICA

MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

TEMA:

ANLISIS DE ACEITE Y MANTENIMIENTO DEL MOTOR

DOCENTE :

ING. HUAMN VALENCIA ALFONSO.

ALUMNOS :

CHAUCA CORDOVA WILSON

PACO DIAZ JOSE FERNANDO

LUQUE MAMANI KELVIN

SEMESTRE 2015 I

CUSCO PERANLISIS DE ACEITE Y MANTENIMIENTO DEL MOTOR

Tecnologas o herramientas aplicables al mantenimiento proactivo, preventivo, etc.:Anlisis de vibraciones:De las distintas tecnologas aplicables al mantenimiento predictivo, el anlisis de vibraciones es la ms popular. La razn la encontramos en la posibilidad de determinar una gran cantidad de defectos, en una amplia gama de mquinas con una inversin econmica inicial razonable. La vibracin es uno de los indicativos ms claros del estado de una mquina. Bajos niveles de vibracin indican equipo en buen estado, cuando estos niveles se elevan est claro que algo comienza a ir mal.Los equipos utilizados para la adquisicin de datos de vibraciones en las mquinas van desde los porttiles o de campo hasta la monitorizacin en continuo u "on line". Proceso y mantenimiento son las dos reas de actividad ms vinculadas a la productividad en la explotacin. El control de los parmetros de proceso (presin, temperatura, caudal, etc.) de los equipos ha sido objeto de automatizacin desde hace ms de una dcada en base a sistemas de control distribuido y redes de autmatas programables con interfaces Scada. El control de los parmetros de mantenimiento (vibracin, temperatura, etc.) de los mismos equipos tiene todava un largo camino por recorrer antes de lograr una implantacin generalizada y una integracin dentro del proceso de plantaEl anlisis espectral de vibraciones consiste simplemente en realizar una transformacin de una seal en el tiempo al dominio de la frecuencia, donde podemos identificar la vibracin caracterstica de cada uno de los componentes o defectos que puede presentar nuestro equipo.

Termografa infrarroja:La termografa infrarroja se podra definir brevemente como una tcnica que permite, a travs de la radiacin infrarroja que emiten los cuerpos, la medida superficial de temperatura. El instrumento que se usa en termografa para medir, es la cmara de infrarrojos. La principal ventaja de la medida de temperatura mediante termografa, es que es una tcnica de medida sin contacto, por lo que no afectar a las condiciones de los objetos observados. Esta cualidad la hace especialmente interesante en el control y mantenimiento de elementos en tensin. Entre las principales aplicaciones de la termografa podramos citar: Medidas de espesores y deteccin de discontinuidades en productos aislantes trmicos y refractarios. Inspeccin de tubos y tuberas. Inspeccin en soldaduras. Posicionamiento de componentes y fallos en circuitos elctricos. Aplicaciones en seguridad y defensa. Aplicaciones mdicas. Aplicaciones de prevencin y deteccin de incendios. Medicin en tanques de almacenamiento. Control de calidad en procesos de produccin.De todas las aplicaciones, las instalaciones elctricas son candidatas naturales a la aplicacin de la termografa infrarroja. Podremos detectar puntos calientes en los termogramas realizados a las mismas. Las causas de estos puntos calientes pueden ser varias: Reflexiones. Radiacin aportada por el sol. Carga. Variaciones de emisividad. Calor inducido por corrientes de Eddy. Aumento de resistencia, ocasionado por:- Conexin floja.- Conexin con suciedad.- Conexin con corrosin.- Conexin con ajuste deteriorado.- Componente incorrecto.- Instalacin incorrecta.

Deteccin ultrasnica de defectos:Existen numerosos fenmenos que van acompaados de emisin acstica por encima de las frecuencias del rango audible. Las caractersticas de estos fenmenos ultrasnicos hacen posible la utilizacin de detectores de ultrasonidos en infinidad de aplicaciones industriales dentro del mantenimiento como por ejemplo: Deteccin de grietas y medicin de espesores (por impulso eco). Deteccin de fugas en conducciones, vlvulas, etc. Verificacin de purgadores de vapor. Inspeccin de rodamientos. Control de descargas elctricas.Estas son algunas de las aplicaciones no habituales de los ultrasonidos, adems de las normalmente usadas como ensayo no destructivo para la determinacin de defectos internos en piezas, en este caso, somos nosotros los que realizamos la emisin acstica para poder detectar el defecto.

Anlisis de Aceite: El anlisis de aceites consiste en la realizacin de tests fsico-qumicos en el aceite con el fin de determinar si el lubricante se encuentra en condiciones de ser empleado, o si debe ser cambiado. La Ferrografa, o Anlisis de partculas de desgaste, sin embargo, utilizan el lubricante como un medio para determinar el estado de la mquina lubricada. El anlisis de aceites en nuestras instalaciones tiene dos objetivos claros: conocer el estado del aceite y conocer el estado de la mquina. Tradicionalmente ste ltimo se obviaba, centrndonos siempre en determinar nicamente el estado del lubricante, para lo cual se realizan una serie de ensayos rutinarios de viscosidad, acidez, basicidad, anlisis de aditivos, inspecciones visuales, etc. No es este el objetivo de la analtica del aceite como tcnica de mantenimiento predictivo.

Las espectrometras, ferrografas y contenidos de partculas aportan valiosa informacin del estado de los componentes de las mquinas que baamos con nuestros lubricantes. Podemos detectar defectos con una antelacin mucho mayor que con otras tcnicas como podra ser el anlisis de vibraciones, la dificultad estriba en el alto costo de la tecnologa implicada en ello. En casos de alta responsabilidad podra emplearse como tcnica complementaria para verificar un diagnstico realizado, por ejemplo, con un anlisis vibracional. Por ejemplo, defectos en rodamientos, cojinetes o transmisiones pueden corroborarse al encontrar partculas de los mismos en un ferrograma.Toma de muestras:

Uso del anlisis de aceite para determinar la condicin del motor:El anlisis de aceite es una forma rpida y no destructiva de determinar la condicin de un motor al observar el contenido del aceite. El anlisis de aceite involucra varias pruebas de laboratorio realizadas en una muestra de aceite. Los resultados de las pruebas brindan informacin sobre la condicin del lubricante, los niveles de contaminacin y tasas de desgaste de los componentes lubricados con aceite.Baldwin ofrece un equipo de prueba de aceite, OTK5063, que incluye una botella de muestra y un paquete para enviar por correo al laboratorio.Entender los resultados del anlisis de aceite puede ayudar a obtener la mxima durabilidad del aceite. Las caractersticas que deben supervisarse incluyen la viscosidad, dilucin de combustible, agua y/o refrigerante, total de slidos y anlisis espectrogrfico. La viscosidad es la propiedad ms importante del aceite lubricante. Mediante anlisis se puede determinar si el aceite se ha espesado o diluido excesivamente. Los resultados anormales indican que existe un defecto de operacin o mantenimiento y que debe corregirse.La dilucin de combustible es la causa ms comn de la dilucin del aceite en los motores disel. La marcha en vaco prolongada, la compresin baja y/o defectos en el sistema de entrega de combustible pueden contribuir a la dilucin del aceite.El agua producida por fugas de refrigerante o combustin puede contaminar el crter de los motores disel. Casi nunca se encuentra contaminacin de agua en las muestras de aceite de los motores disel ya que generalmente producen suficiente calor para evaporar el agua. Evidencia de refrigerante en el aceite del crter indica una fuga que necesita corregirse.El total de slidos, la cantidad de material insoluble en el aceite, es un indicador general del nivel de contaminacin del lubricante. El holln de combustible es el material ms comn encontrado en la prueba de slidos. El laboratorio debe establecer lmites ya que los procedimientos y resultados de las pruebas varan de un laboratorio a otro.El anlisis espectrogrfico puede revelar desgaste interno anormal, fugas de refrigerante y contaminacin de residuos.La interpretacin exacta de los datos de prueba es una parte importante de cualquier programa de anlisis. Los usuarios pueden combinar los resultados de laboratorio con la documentacin de mantenimiento para obtener una visin clara de la condicin de un motor.

El trabajo de monitoreo de aceite lubricante en uso es un proceso cientfico de ensayos de laboratorio con el fin de determinar la presencia y origen de contaminantes en el aceite, as como de verificar eventuales cambios en las caractersticas del fluido. El aceite transporta y contiene toda la informacin acerca de los contaminantes y partculas de desgaste.El anlisis de aceite es una tcnica simple, que realizando medidas de algunas propiedades fsicas y qumicas proporciona informacin con respecto a: La salud del lubricante. Contaminacin del lubricante. Desgaste de la maquinaria.El anlisis de aceite no slo nos va a permitir monitorear el estado de desgaste de los equipos y detectar fallas incipientes, sino tambin establecer un Programa de Lubricacin basado en Condicin.Los fabricantes de equipos recomiendan Planes de Mantenimiento que incluyen cambios de lubricantes a intervalos fijos, llevando a un costoso sobre mantenimiento, pues sustituye lubricantes todava aptos para el uso.FatigaSobrecarga Agotamiento de aditivos Aceite aplicado errneamenteInicio de falla en cojinetesInicio de falla en rodamientos Inicio de fallas progresivas

Algunas de las fallas que el anlisis de aceite puede ayudar a detectar:Partculas abrasivas en el aceiteAceite contaminado con AguaCombustiblesProductos qumicosOperacin en alta temperaturaCavitacin

Ventajas del anlisis de aceites:- Detecta tempranamente problemas de tal forma que stos puedan ser corregidos antes que se conviertan en fallas mayores.- Monitorea tanto lo negativo como lo positivo, as se ahorra en cambios prematuros de aceite y revisaciones innecesarias.- Acorta los tiempos de reparacin; usando los resultados del laboratorio el personal de mantenimiento va directo al ncleo del problema.- Es posible programar con la debida antelacin la disponibilidad de repuestos y personal de manera de actuar en un plazo conveniente para solucionar el problema detectado por el PMP.- Monitorea los protocolos de mantenimiento preventivo, permitiendo verificar que este est siendo efectivamente realizado en tiempo y forma.Desventajas del anlisis de aceites:En cuanto a las desventajas, no son muchas solo que, debido a que en el anlisis de aceite se necesita de muestras de aceite usado y puede entrar partculas de suciedad dentro del motor. Tambin estn incluidos el tiempo en la cual nos llegan los reultados y la toma de muestras innecesarias.

Algunas de las fallas que el anlisis de aceite puede ayudar a detectar: Partculas abrasivas en el aceite Aceite contaminado con Agua Combustibles Productos qumicos Operacin en alta temperatura Desalineamiento Desbalanceo Cavitacin Fatiga Sobrecarga Agotamiento de aditivos Aceite aplicado errneamente Inicio de falla en cojinetes Inicio de falla en rodamientos Inicio de fallas progresivas Etc.

La Tabla 1 nos muestra algunas pruebas del anlisis de aceite y su enfoque:Anlisis de AceiteObjetivoResultado esperado

ViscosidadSalud del lubricante Estable

Nmero de Neutralizacin (AN y BN)Degradacin del lubricanteTendencia decreciente lenta

Punto de inflamacinContaminacinEstable

Anlisis de elementos por emisin atmicaDegradacin de aditivosContaminacin Metales de DesgasteDecremento suaveNegativoNegativo Tendencia suave

FTIR Anlisis infrarrojo Degradacin de aditivosContaminacinDecremento suaveNegativo

Conteo de partculasContaminacin y/o desgasteEstable en la meta establecida

Anlisis de humedadContaminacinNegativo

Densidad ferrosa o partculas ferrosasDesgasteDecremento o Estable

Ferrografa analticaLocalizacin del tipo de desgaste presenteIdentificacin del tipo de desgaste, procedencia y causa

Resistencia a la oxidacin RPVOTSalud del lubricanteEstable

Pruebas de membrana y gotaSalud del lubricanteContaminacinDesgasteConservacin de aditivosNegativoNegativo - Estable

Tabla 1. Pruebas del anlisis de Aceite

2.- MANTENIMIENTO CORRECTIVOCuando nicamente realizamos un mantenimiento correctivo, el trmino "mantenimiento" es sinnimo de "reparacin". No quiere ello decir que no pueda existir este tipo de intervenciones, de hecho el fin ltimo de todo tipo de mantenimiento es reparar o sustituir componentes daados, con la finalidad de alargar la vida til de la mquina, y para ello son inevitables las intervenciones correctivas. Pero s es un error centrar todas las actuaciones de mantenimiento con esta nica finalidad. Ello slo presenta una ventaja, el coste de la inversin inicial es prcticamente nulo; no obstante tiene serios inconvenientes: Paradas inesperadas que normalmente suelen ocurrir cuando la produccin debe ser mayor, es decir, en el peor momento. Estas paradas suelen ser catastrficas, ya que suelen producirse roturas importantes. A veces por la prdida de un rodamiento podemos tener serias roturas en las transmisiones. Los costes de reparacin de las mismas llegan a ser muy elevados. La necesidad de tener piezas de repuesto en almacn se incrementa ante la incertidumbre de qu me puede fallar. Los riesgos de accidentes se incrementan. Desconocemos totalmente el estado de nuestras mquinas. Tratamos fallos crnicos como habituales sin descubrir el origen del problema, por ejemplo si un rodamiento se deteriora prematuramente y tomamos la rutina de sustituirlo, estamos ocultando un posible problema de desalineacin o de desequilibrio que puede ser la causa del dao prematuro de este componente.3.- MANTENIMIENTO PREDICTIVO El mantenimiento predictivo surge como respuesta a la necesidad de reducir los costos de los mtodos tradicionales de mantenimiento, preventivo y correctivo, y parte del conocimiento del estado de los equipos. Se apoya en dos pilares fundamentales que son la existencia de parmetros funcionales indicadores del estado del equipo y la vigilancia continua de los equipos, con la finalidad de detectar la falla antes de que ocurra para asegurar el correcto funcionamiento, observar su evolucin y predecir la vida residual de sus componentes. La dificultad de implantar este tipo de mantenimiento radica en la localizacin de la variable identificadora y en correlacionar niveles de aceptacin o rechazo de dicha variable con estados reales de la mquina fcilmente medibles. Debe verse complementado por la utilizacin de tcnicas estadsticas a travs de la medicin rigurosa de variables y tratamiento de dichas medidas. El mantenimiento predictivo basado en el anlisis de aceite es un mtodo que ayuda a determinar los perodos ptimos de sustitucin del lubricante y las causas que estn originando su degradacin y contaminacin. 3.1.- ANLISIS DE ACEITE El monitoreo de los aceites es una de las herramientas ms valiosas que el ingeniero de mantenimiento tiene a su disposicin con la finalidad de alcanzar la vida til de los equipos mecnicos. Las diferentes tcnicas para el monitoreo peridico de los aceites usados como el anlisis fsico-qumico, la espectrofotometra por emisin atmica, el conteo de partculas y la ferrografa permiten evaluar el estado del aceite para su cambio oportuno y el grado de desgaste de los diferentes mecanismos del equipo, el cual si es anormal permitir implementar correctivos que eviten la parada no programada o en caso contrario trabajar con confiabilidad y cuantificar la vida real de servicio del equipo que debe estar de acuerdo con lo especificado por el fabricante. Los resultados finales se reflejarn en una reduccin significativa de los costos de mantenimiento. Un programa moderno de anlisis de aceite debe ser considerado como una cadena donde la integridad y la fortaleza de cada eslabn (seleccin de la localizacin ptima del puerto de muestra, frecuencia adecuada, seleccin de las pruebas a realizar, adecuado anlisis y la interpretacin realizada por personal especializado) es idntica, es la herramienta efectiva para incrementar la confiabilidad de la maquinaria. Ese programa utiliza la tecnologa, los conocimientos de la operacin del equipo y los resultados del anlisis de aceite para establecer acciones especficas de mantenimiento y permitir una lubricacin ptima. 3.2.- MUESTREO, LMITES Y ALARMAS La toma de muestra es el aspecto ms crtico del anlisis de aceite. Si no se obtiene una muestra representativa, todos los esfuerzos subsecuentes del anlisis de aceite sern anulados. Los objetivos principales para la obtencin de una muestra representativa son: 1. Maximizar la densidad de informacin. Obtener la mayor cantidad posible de informacin por mililitro de aceite. 2. Minimizar la distorsin de informacin. La concentracin de informacin debe ser uniforme, consistente y representativa. Es importante que la muestra no se contamine durante el proceso de muestreo. Los lmites en anlisis de aceite a veces son denominados alarmas, y son dispositivos creados para ayudar en la interpretacin de los informes. Si bien varios parmetros pueden superar una cantidad determinada, en otros se espera que cambien con el tiempo, pero su tasa de cambio sigue siendo importante. El propsito principal de las alarmas o lmites es filtrar la informacin para que el analista invierta su tiempo en administrar y corregir situaciones excepcionales en vez de tener que examinar atentamente toda la informacin tratando de encontrar las excepciones. Algunos parmetros de informacin solo tienen lmites superiores como los niveles de partculas de desgaste o los contadores de partculas, otros parmetros de informacin disponen de lmites inferiores, como: basicidad, metales de aditivos y punto de inflamacin. Y otros parmetros de informacin tienen ambos lmites, como viscosidad. Las alarmas pueden ser absolutas o estadsticas, las absolutas son lmites condenatorios que se aplican al estado de contaminacin del lubricante, y se pueden tomar las recomendaciones del fabricante del equipo, en el caso que las hubiera o en su defecto las recomendaciones del Laboratorio de Anlisis de Lubricantes, mientras que las alarmas estadsticas estn basadas en los propios valores registrados en el equipo. El anlisis de la tendencia estadstica permite identificar fallas incipientes.

3.3.- PROCEDIMIENTOUna vez realizado el anlisis del aceite de un motor de combustin interna con las siguientes caractersticas: Marca: Isuzu Relacin de compresin: 17.5:1 Modelo: 4BD1 Mtodo de lubricacin: Presin por circulacin No. de cilindros: 4 Tipo de bomba de aceite: Engranajes Desplazamiento (litros): 3.856 Tipo de filtro de aceite: Cartucho de filtro de papel Dimetro del cilindro (mm): 102 Capacidad de aceite: 7,5 litros Carrera (mm): 118 Tipo de bomba de agua: Centrifuga

El motor fue sometido a funcionamiento sin carga por un tiempo total interrumpido de 150 horas. La carga, velocidad de trabajo (rpm) y la temperatura del motor se mantuvieron constantes.

Para la toma de la muestra, inicialmente se realiz la limpieza del puerto de toma de la muestra de aceite, luego se tom la muestra y se traseg a un recipiente de plstico transparente de 120 ml de capacidad que cuenta con una tapa hermtica. La identificacin del recipiente se realiza con una etiqueta con la siguiente informacin: Cliente, unidad, cdigo de la unidad, fecha de la toma, tipo de aceite, horas del aceite, horas de la unidad, observaciones relevantes sobre las caractersticas del equipo rotativo y del proceso, con el fin de que las recomendaciones que se den con respecto al estado del aceite sean los ms precisas posibles.

La muestra de aceite se extrajo por el conducto donde est ubicada la varilla de medicin de nivel de aceite del motor. El volumen a recolectar en cada muestra es de 110 ml y para ello se utiliz una manguera de plstico transparente, una bomba de succin tipo vampiro y un recipiente de plstico. Se estableci realizar la toma de muestra de aceite en intervalos de 15 horas y la muestra identificada con el nmero 1 corresponde al aceite virgen (sin uso).

Las propiedades fsico-qumicas seleccionadas para este estudio, son: Viscosidad Cinemtica. Normas ASTM D 445. Nmero total de basicidad y de acidez. Normas ASTM D 4739 / ASTM D 664. Infrarrojo en aceites usados. Norma NVE 751: Oxidacin, Agua, Sulfatacin, Nitracin, Combustible, Holln. Contenido de metales por espectrometra. Metales de desgaste, metales de contaminacin y metales de aditivo. Norma ASTM D 6595. Mancha de aceite.Se llegaron a las siguientes conclusiones: De los resultados obtenidos se puede establecer que el control parmetros de seguimiento, caractersticas fsico-qumicas y de la concentracin de metales del aceite lubricante en los aceites usados a travs del control estadstico de tendencias, permite la deteccin temprana de niveles de contaminacin; determinando el periodo de rellenado o reemplazo del aceite lubricante en el motor Diesel. La disminucin de la viscosidad por debajo del valor mnimo permisible es un indicio del debilitamiento en la estabilidad de la pelcula lubricante y por ende, deficiencia en la proteccin de las superficies metlicas, sin embargo, el reporte del contenido de metales por espectrometra refleja que todos los metales se encuentran por debajo de sus valores mximos permisibles, lo que indudablemente establece que no se ha visto afectada la accin del aditivo antidesgaste. A travs de los resultados obtenidos se han detectado problemas en la combustin del motor debidos al exceso de combustible que no se quema y pasa a contaminar el aceite lubricante con la consecuencia reflejada en la disminucin de la viscosidad y por ende, la disminucin de la proteccin sobre las superficies de los metales de los elementos de mquinas que estn en movimiento. Por ello, es conveniente efectuar una calibracin de los inyectores y la bomba de inyeccin para corregir posibles anomalas. La tcnica de mantenimiento predictivo utilizada, anlisis de aceite, constituye un meticuloso chequeo de los sistemas vitales de la mquina, en el que se analiza el aceite del motor y ofrecen avisos con antelacin, lo que le da tiempo para cambiar componentes antes de que causen problemas y otros daos.

MANTENIMIENTO PROACTIVOLa filosofa del Mantenimiento Proactivo, a pesar de utilizar las mismas herramientas que un Programa de Monitoreo de Condicin, se enfoca a las causas y no a los efectos de las mismas, a diferencia del Mantenimiento Predictivo. Al igual, que para el caso del Monitoreo de Condicin debe enfocarse a las mquinas crticas, efectuar un anlisis de modos de falla, consecuencias, sntomas y efectos (FMECA), y determinar los objetivos de control para cada una de ellas, los tipos de anlisis que se efectuarn, y las medidas que deben tomarse para regresar a los valores establecidos. El objetivo del Mantenimiento Proactivo es extender la vida de la maquinaria. Una vez que se han identificado la causa raz que genera el desgaste, se debe eliminar ya que para extender la vida en servicio de los componentes, se deben mantener los parmetros de causa de falla dentro de lmites aceptables. Las estadsticas prueban que aproximadamente el 10% de las causas generan el 90% de las fallas, por ello resulta fundamental no continuar gastando en las consecuencias de las mismas fallas. La maquinaria pesada es decir toda maquinaria mvil diesel hidrulica y diesel elctrica, tal como: maquinaria vial, agrcola, para minera, equipamiento portuario, entre otras que es utilizadas en la construccin, minera, transporte, sector naval y portuario, est conformada por diversas mquinas rotativas, tales como motores diesel, cajas de engranajes, bombas hidrulicas, compresores de aire, entre otros. Las mquinas rotativas tienen asociada una probabilidad de falla que se incrementa a medida que aumenta el nivel de desgaste del sistema. La maquinaria pesada es dependiente de sistemas fluidos, tales como los lubricantes, aceites hidrulicos, refrigerantes, combustibles y aire, los cules llevan contaminantes dentro del sistema y los transportan. La presencia de contaminacin anormal, en un sistema puede describirse como falla incipiente. Esto significa que aunque la mquina no est experimentando una prdida en su desempeo o degradacin de sus componentes, las condiciones que llevan a la falla y reducen la vida del componente estn presentes, en consecuencia el anlisis de lubricantes es la herramienta fundamental de una Estrategia Proactiva para el caso de flotas de maquinaria pesada. Anlisis de aceite Las funciones principales de los lubricantes son: Controlar la friccin Controlar el desgaste Controlar la corrosin Controlar la temperatura Controlar la contaminacin Transmitir potencia, en el caso de circuitos hidrulicos El aceite transporta y contiene toda la informacin acerca de los contaminantes y partculas de desgaste.El anlisis de aceite es una tcnica simple, que realizando medidas de algunas propiedades fsicas y qumicas proporciona informacin con respecto a: La salud del lubricante Contaminacin del lubricante Desgaste de la maquinaria El anlisis de aceite no slo va a permitir monitorear el estado de desgaste de los equipos, detectar fallas incipientes, sino tambin establecer un Programa de Lubricacin basado en Condicin. Los fabricantes de equipos recomiendan Planes de Mantenimiento que incluyen cambios de lubricantes a intervalos fijos, llevando a un costoso sobre mantenimiento, pues sustituye lubricantes todava aptos para el uso.Beneficios de utilizar el anlisis de aceite Estrategia proactiva Para llevar adelante la estrategia Proactiva es fundamental establecer dos tipos de alarmas: Alarmas Absolutas Alarmas Estadsticas Las alarmas absolutas son lmites condenatorios que se aplican al estado de contaminacin del lubricante, y se pueden tomar las recomendaciones del fabricante del equipo, en el caso que las hubiera o en su defecto las recomendaciones del Laboratorio de Anlisis de Lubricantes. Mientras que las alarmas estadsticas estn basadas en los propios valores registrados en el equipo. El anlisis de la tendencia estadstica permite identificar fallas incipientes. No se debe olvidar la variabilidad inherente a la propia exactitud de las pruebas que se realizan. Resulta muy importante para poder identificar las causas de falla tener en cuenta las condiciones operativas y ambientales. Tal como es sabido, an dos mquinas idnticas condiciones operativas y ambientales dismiles no requerirn las mismas intervenciones de mantenimiento, ni presentarn la misma clase de fallas. Pero para el caso de equipos idnticos en condiciones operativas similares, se pueden utilizar las mismas alarmas estadsticas. As mismo, es fundamental conocer la metalurgia de las partes mviles que tienen contacto con el lubricante, para eventualmente identificar el origen de los metales de desgaste. Para llevar adelante una Estrategia Proactiva el primer paso es seleccionar los equipos a incluir dentro del Programa, y definir los objetivos de limpieza, y luego tomar acciones para llevarlos a cabo. Para seleccionar los puntos de lubricacin a monitorear mediante anlisis de aceite, tal como ya se mencion anteriormente, debe tenerse en cuenta la criticidad del componente y en cmo afecta ste a la confiabilidad y disponibilidad de la mquina. Incluso debe incluirse en el programa un reductor de 2 litros de capacidad, si ste afecta la confiabilidad y seguridad de la mquina. Para sta caso no se esperan beneficios extendiendo la vida del aceite, sino desde el punto de vista del Mantenimiento Predictivo.El control de contaminacin de los aceites, es el pilar bsico de la Estrategia Proactiva, enfocndose al control de la principal causa de desgaste y falla de los equipos, debindose evitar que los contaminantes ingresen al sistema. El objetivo de limpieza afecta desde la recepcin, almacenaje y manipulacin de los lubricantes nuevos, la limpieza de los respiraderos, la correcta seleccin y frecuencia de cambio de filtros. A continuacin se detallan las principales consecuencias sobre la superficie metlica, segn el tipo de contaminante.

Los aceites sufren un mecanismo de envejecimiento natural que va alterando sus propiedades fsicas: la densidad, la viscosidad, y las propiedades qumicas, que disminuye su vida til, a travs los siguientes mecanismos: Oxidacin Polimerizacin Ruptura Evaporacin Al disminuir la contaminacin con agua, con aire, con partculas, con calor, no slo se estar disminuyendo el desgaste de la maquinaria, sino tambin extendiendo la vida til del aceite.Estudio de casos particulares Motores diesel Pruebas que comnmente se realizan a aceites para motores diesel Espectroscopia de Metales: Hierro, Cobre, Plomo, Aluminio, Cromo, Estao, Calcio, Sodio y Silicio. Medida de contenido de holln Medida de Viscosidad cinemtica (ASTM D-445) Contenido de Agua (ASTM D-95) Medicin del TBN (ASTM D-2896) Dilucin por combustible Dilucin por Glicol Para el caso de un motor diesel de 454 KW a 2000 rpm perteneciente a una gra diesel-hidrulica, que trabaja en rgimen estacionario a 2000 rpm, lubricado con aceite mineral que cumple con la especificacin API CF-4, para el cual se extrajeron muestras de aceite usado en cada cambio de aceite, y se graficaron los contenidos de metales de desgaste a lo largo del tiempo. Se normalizaron los contenidos de metales de desgaste, segn la reposicin del perodo entre cambios. En la figura N 2 se puede observar que la mayora de los mximos de holln estn alineados con los de hierro, lo que demuestra, como es de esperar, que el mayor contenido de holln en el aceite, provoca un mayor aumento del desgaste del motor, por efecto de la abrasin.

Los puntos alrededor de la muestra de fecha 22-Jul, presentan un contenido de hierro y cobre por arriba de los valores mximos indicados por el fabricante del motor, indicando desgaste proveniente de los metales de biela y bancada del cigeal, y del cigeal mismo. Tal como se puede apreciar no hubo ingreso de contaminantes, ni contaminacin del lubricante. El motivo del incremento de los metales de desgaste estuvo en el agotamiento del paquete de aditivos. El caso aqu presentado corresponde a un motor diesel con un consumo de combustible en el entorno de los 55 litros por hora, que sumado al alto contenido de azufre del gasoil en el Uruguay (el peso total de Azufre est cercano al 0.8 %) aumenta la velocidad de agotamiento del paquete de aditivos, razn por la cual, se debi disminuir la frecuencia de cambio de aceite para poder prolongar la vida til del motor. En ste caso no se obtuvo beneficios por disminucin del consumo de lubricantes. Al contrario se aumentaron los costos por concepto de lubricantes en un 50% al ao, pero se obtuvieron beneficios mayores en la extensin de la vida en servicio del motor. En general es posible extender la vida en servicio del aceite, con excepcin del caso descrito anteriormente o similares. Para el caso de motores diesel, a pesar de estar limitados, como ya se dijo anteriormente, por el alto contenido de azufre, el anlisis de aceite no deja de ser una herramienta muy poderosa para detectar fallas incipientes, as como tambin llevar a cabo un monitoreo de condicin del estado del motor. Por otra parte es posible elaborar un indicador del estado de un motor diesel combinando la informacin suministrada por el anlisis de aceite, los registros de consumo de aceite y combustible, sumado a mediciones de desempeo, que habitualmente slo son utilizadas para diagnstico, como es la medicin de la compresin en cilindros y la medicin de presin en el crter, permitir proyectar la vida til remanente, lo que mejorar la planificacin de las reparaciones y compra de repuestos, disminuyendo as el capital inmovilizado en repuestos. Circuitos hidrulicos Pruebas que comnmente se realizan a aceites hidrulicos Espectroscopia de Metales: Hierro, Cobre, Plomo, Aluminio, Cromo, y Nquel Espectroscopia de Silicio Medida de Viscosidad cinemtica Contenido de Agua Medicin del TAN Oxidacin Conteo de partculas Al igual que en el caso del motor si se grafican los contenidos de los metales, se pueden comparar los contenidos de metales de desgaste en relacin los lmites de advertencia, as como tambin analizar las tendencias. Las estadsticas prueban que del 75 al 85% de todas las fallas en sistemas hidrulicos son resultado directo de la contaminacin del fluido. Los contaminantes transportados en el aceite afectan a los distintos componentes del circuito; bombas, motores, vlvulas, y cilindros hidrulicos por la corrosin producida por los cidos que se forman debido a la oxidacin del aceite y la contaminacin con agua. Tambin se pueden producir atascamientos de vlvulas por presencia de partculas, ms en circuitos que posean bombas y motores de pistones y vlvulas proporcionales. Segn la clase de bombas y vlvulas que componen el circuito hidrulico, y la presin de trabajo de las mismas, se puede definir el objetivo de limpieza segn el cdigo ISO 4406. Se deben seleccionar los filtros hidrulicos necesarios segn la eficiencia de filtrado requerida. Realizando el control de contaminacin y el monitoreo de condicin del estado de salud del lubricante se pudo llegar a extender 8 veces la vida en servicio comparada con el intervalo entre cambios indicado por el fabricante, lo que genera una importantsima disminucin del consumo de lubricantes, y la consecuente disminucin de los costos de lubricantes y mano de obra asociada a lubricacin. El control de contaminacin y que el lubricante se mantenga por debajo de un objetivo de limpieza, reduce el desgaste sufrido por los componentes, extendiendo de sta manera la vida til de bombas hidrulicas, motores hidrulicos y vlvulas.

En la figura N 5, est graficada la evolucin de viscosidad cinemtica de un aceite hidrulico mineral ATF que cumple con las especificaciones C4 de Detroit Diesel Allison, de un circuito de una gra diesel hidrulica con respecto al tiempo y horas de uso. En la misma se puede observar los instantes en que se sustituy el aceite hidrulico con 6000 horas de uso aproximadamente, al llegar la viscosidad a su lmite condenatorio inferior. El fluido ATF que cumple con las, posee un muy alto ndice de viscosidad, y con el uso sufre envejecimiento por ruptura, lo que genera una disminucin permanente de la viscosidad. Para lograr una mayor extensin de la vida en servicio del aceite, se debe evaluar la sustitucin del aceite mineral por aceite sinttico, teniendo en cuenta tanto la compatibilidad con las recomendaciones de los fabricantes de los componentes hidrulicos y las ventajas tribolgicas, como los costos asociados.

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