La importancia de un análisis riguroso de los aceites hidraúlicos

Los sistemas hidráulicos se utilizan en aplicaciones industriales, laboratorios móviles y aviación para transmitir potencia para operar diferentes máquinas. Son increíblemente eficientes, compactos y ligeros en comparación con un equivalente mecánico. Los fluidos hidráulicos transmiten la fuerza en el sistema, y como tales son cuidadosamente elegidos por el fabricante de cada sistema.  La estabilidad química, los altos puntos de inflamación y fuego, la viscosidad y la resistencia a la oxidación son fundamentales y, como resultado, se seleccionan fluidos de hidrocarburos minerales y sintéticos para los sistemas móviles e industriales, mientras que los productos químicos funcionales, como los ésteres de fosfato, se utilizan en la industria de la aviación y otras aplicaciones especializadas. 

La monitorización de la hidráulica con los análisis de aceite es la única forma de determinar si el fluido hidráulico está afectando al rendimiento esperado.  La contaminación es la causa predominante de posibles errores con la introducción de suciedad en el sistema o bien por contaminación del agua. Todos los sistemas hidráulicos tienen filtros y su monitorización de rutina se realiza no sólo para anticipar señales de posibles contaminantes y por tanto desgaste del sistema, sino también para determinar cuán efectiva es la filtración. 

Las tolerancias en un sistema hidráulico suelen ser muy estrictas. Las medidas de las servoválvulas son a menudo del orden de 40-80 micrasde espesor y las holguras de los actuadores pueden ser tan pequeñas como 10 micras, por lo que las partículas mayores de 4 micras pueden causar serios problemas en los sistemas hidráulicos. Existen varios códigos ISO, directrices SAE y métodos ASTM dedicados a la medición de partículas en sistemas hidráulicos. La mayoría de estos códigos o métodos agrupan las partículas por tamaño y concentración.

 

Los fabricantes de sistemas hidráulicos especificarán el código ISO que se debe utilizar al evaluar la limpieza del sistema. Por ejemplo, podrían recomendar que se aplique el código ISO 20/18/15 a la bomba en el sistema hidráulico, mientras que el código ISO 18/16/13 se utilice para la válvula y el actuador.

El agua es el otro contaminante que se encuentra a menudo en los sistemas hidráulicos. El agua puede causar corrosión y oxidar el fluido hidráulico. Típicamente, la contaminación del agua debe mantenerse por debajo de 2500 ppm.

Parámetros clave para monitorizar

Contaje de partículas

La medida de limpieza de un fluido, es una prueba crítica para los sistemas hidráulicos. Las servoválvulas tienen tolerancias muy cortas y son susceptibles de atascarse con fluidos mal filtrados.  Todos los fabricantes de máquinas especifican niveles de limpieza según ISO 4406, por lo que el recuento frecuente y rutinario de partículas es fundamental. Cuando los contajes son elevados, es importante entender los motivos de esos resultados. Las nuevas tecnologías, como LaserNet Fines, no sólo cuentan las partículas e informan a ISO 4406 o SAE AS 4059, sino que también proporcionan más detalles para entender de dónde provienen. La imagen de partículas permite al equipo de mantenimiento ver inmediatamente las partículas de arena/suciedad y también el nivel de escombros ferrosos que están contribuyendo al conteo. Este nivel de detalle permite desarrollar órdenes de trabajo más inteligentes, centrándose en la eliminación de la causa raíz de los recuentos elevados. 

Contaminación de agua

El agua es el contaminante líquido más común en las plantas de energía en todo el mundo, y siempre necesita ser monitorizado. El exceso de agua en un sistema destruye la capacidad de un lubricante para separar las partes en movimiento opuestas, lo que permite que se produzca un desgaste severo con el consiguiente elevado calor por fricción. La contaminación del agua no debe exceder el 0,25 % para la mayoría de los sistemas hidráulicos. Un conjunto de nuevas tecnologías están disponibles para detectar la contaminación del agua en los aceites lubricantes, y los resultados in situ se correlacionan muy bien con las técnicas de laboratorio.

Viscosidad cinemática

La viscosidad cinemática es la resistencia de un fluido a caer bajo la gravedad.  La viscosidad es la propiedad física más importante del lubricante. Los lubricantes deben tener características de flujo adecuadas para asegurar que un suministro correcto llegue a las piezas lubricadas a diferentes temperaturas de funcionamiento. Las viscosidades de los lubricantes varían en función de su clasificación o grado, así como del grado de oxidación y contaminación en servicio. Se espera que la viscosidad del aceite aumente con el tiempo y el uso, y se considera la pérdida de viscosidad como un problema directamente relacionado con la disminución de vida útil de la máquina.  Las nuevas tecnologías facilitan la medición de la viscosidad cinemática, ya que se dispone de sistemas de bajo volumen y sin disolventes que combinan la facilidad de uso con la capacidad de registro de datos.

Índice de acidez total

El índice de acidez total (TAN) se refiere a un método de valoración diseñado para indicar la acidez relativa de un lubricante. El índice de acidez se utiliza como guía para seguir la degeneración oxidativa de un aceite en servicio y se menciona con frecuencia en las guías de los proveedores de equipos OEM o de lubricantes.  Los cambios de aceite se acentúan a menudo cuando el valor TAN alcanza un nivel predeterminado para un lubricante. Un aumento brusco del TAN sería indicativo de condiciones de funcionamiento anormales (por ejemplo, sobrecalentamiento) que requieren investigación. 

Espectroscopia elemental

La espectroscopia elemental es una técnica para detectar y cuantificar los elementos metálicos de un aceite usado resultantes del desgaste, la contaminación y los aditivos. La muestra de aceite se energiza para hacer que cada elemento emita o absorba una cantidad cuantificable de energía, lo que indica la concentración de los elementos en el aceite. Los resultados reflejan la concentración de todos los metales disueltos (de paquetes de aditivos) y partículas. Esta prueba es la columna vertebral de todas las herramientas de análisis de aceite in situ y externas, ya que proporciona información sobre la contaminación de la máquina y el estado de desgaste con relativa rapidez y precisión. Su mayor limitación es que su eficiencia en la detección de partículas es pobre para aquellas que tengan de 5 o más micrones de tamaño.

Análisis de oxidación por infrarrojo

La oxidación es una medida de los subproductos de la degradación en el fluido hidráulico. Si la oxidación se vuelve severa, el lubricante puede corroer las superficies críticas y también depositar sedimentos o depósitos  en las servoválvulas. Cuanto mayor es el "número de oxidación", mayor es la cantidad de oxidación presente. Las condiciones tales como barnizado, depósitos de lodo, válvulas pegajosas, lacado y taponamiento de filtros ocurren en sistemas con problemas de oxidación.

WDA (Wear Debris Analysis/Analytical Ferrography)

WDA describe una técnica analítica que separar las partículas de desgaste magnético del aceite y las deposita en un portaobjetos de vidrio conocido como ferrograma. El examen microscópico del deslizamiento permite caracterizar el modo de desgaste y las fuentes probables de desgaste en la máquina. Esta técnica se conoce como ferrografía analítica. Es un excelente indicador de desgaste anormal de metales ferrosos y no ferrosos, sin embargo, por lo general sólo es llevado a cabo por un analista capacitado.

 

Este site almacena cookies en su equipo que se utilizan para mejorar su experiencia de navegación. Para más información consulte nuestra Política de Privacidad. Saber más