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Grupo de Tribología y desgaste de motores diesel



En los analisis de aceites usados que limites condenatorios ud aplica

Manuel
Doctor ing en tribologia para la tecni...
Escrito por Manuel Rojas Nadal
el 30/10/2009

Estimados compañeros:

En los analisis de aceites usados que limites condenatorios uds aplican en

Viscosidad Cst@ 100°C

Punto Inflamacion CCA °C

Agua ppm o % vol.

T.A.N.

T.B.N.

Corrosion LC 3horas @ 100°C

Contenido de metales en ppm.

Codigo ISO 4406 por tipo de equipo

Etc

Saludos Manuel

Francisco Hernández Lozada
Ingenieria mecanica universidad de los...
Escrito por Francisco Hernández Lozada
el 07/11/2009

Saludos a todos y en especial a Manuel, por este tema interesante.

En cuanto a la viscosidad @100°C, simplemente comparas con los valores mínimo y máximo para el lubricante evaluado, es decir, si esta por debajo o muy cercano a su límite inferior o en el caso que este por encima o muy cercano al límite inferior, deberia inmediatamente reemplazar el lubricante. Hay quienes toman una franja del 10% con respecto a los límites.

En referencia al punto de inflamación, si la temperatura de trabajo es cercana al punto de inflamación del lubricante, este lubricante no es el más adecuado para las condiciones de ese equipo. ¿Podemos preguntarnos, este lubricante es el sugerido en E.O.M. Para las condiciones de operación en ese momento, es decir el fabricante recomienda ese lubricante para esa temperatura de trabajo? Si es así, quiere decir que esa temperatura del equipo esta muy por encima a lo normal; lo que significaria degradación del lubricante por causa de la temperatura. Es necesario revisar el sistema de enfriamiento, reparar la falla monitorear y reemplazar el lubricante degradado.

Yo particularmente acostumbro a aceptar hasta 1% de refrigerante para los motores endotérmicos, más de esos valores significa fugas y/o contaminación por refrigerante o agua; hay quienes su límite condenatorio es de 3%.

Siguiendo con el TBN, yo usualmente programo el cambio del lubricante cuando este valor alcanza su 55% del valor inicial, de modo de que cuando realmente se haga no se este por debajo del 50% del valor inicial, y asi disminuir el ataque corrosivo que puede presentarse en los equipos a Diesel por los radicales de azufre que se forman en la combustión.

Para el caso de ppm de metales, acá si es más amplio el abanico de opciones en la toma de decisiones. Existen diferentes fabricantes de equipos y por ende la metalurgia de esos equipos varia, lo que significa que el criterio de aceptable para unos equipos Perkings no son necesariamente los mismos que para un equipo CAT. En este punto hay muchas aristas, solo que se debe ser cuidadoso de no permitir operaciones en un equipo que signifique despues en una parada no progamada y gastos de horas hombre, costosos respuestos, y perdidas de utilidad para la empresa por una mala decisión.

Espero haber contribuido con un punto de vista en este debate interesante. Saludos...!

Victor Martinez Trejo
Humanidades bachillerato oficial
Escrito por Victor Martinez Trejo
el 08/11/2009

Hola manuel me parece muy interesante esta propuesta empezare a investigar al respecto
saludos..

Amado Aguinaga Paz
Ingenieria mecanica y electrica unprg
Escrito por Amado Aguinaga Paz
el 08/11/2009

Hola amigos de Tribologia. Realmente el tema muy interesante, Manuel acertadamente menciona los parametros a tener en cuenta al evaluar la aplicacion de un lubricante; Viscosidad Cst@ 100°C, Punto Inflamacion CCA °C, Agua ppm o % vol. , T.A.N. , T.B.N. , Corrosion LC 3horas @ 100°C, Contenido de metales en ppm. , Codigo ISO 4406 por tipo de equipo, Etc

Sin embargo la unica forma de evaluarlos certeramente es mediante laboratorio, en algunos lugares de nuestra america latina no se cuenta con ese equipamiento o por ultimo el acceso a ellos es restringido por su alto costo, asi que para el usuario de una o algunas pocas maquinas lo unico que queda es contar kilometros u horas de operacion y asumir que el lubricante aplicado ha sido bien seleccionado o por el fabricante/ vendedor o por el usuario.



Juan Ramirez
Mecanica diesel cedva centro de estud...
Escrito por Juan Ramirez
el 08/11/2009

Hola a todos.

Pues mi experiencia con respecto a los límites es lo siguiente:

Viscosidad a100°C: Tienen una norma y procedimiento de ASTM D445. El cual nos indica que por arriba o por de bajo de 1 grado Cst. Esta fuera de la norma. Con una tendencia de +-10% Precautorio y +- 15% Critico.

Punto de Inflamación: Esta prueba esta relacionada a la volatibilidad y a la calidad del aceite, al igual que a la contaminación. En aceites industriales debe ser 80°C a 235°C y en los automotrices de 265°C a 360°C con una tendencia -15°C Precaución y -30°C Crítico.

Agua: El valor es del 2% Precautorio 4% Critico.

TAN: Esta prueba esta relacionada con la acidez para los aceites industriales y ASTM D974. Nos indica que el valor debería estar cuanto menor sea esta mejor, muy alto problemas.0. 5 Precautorio y 1. 0 Crítico.

TBN: Esta prueba esta relacionada con la alcalinidad para contrarrestar la acidez generada, por la quema de combustible en los motores diesel. ASTM D664. Nos indica que el valor mínimo debería ser del 50% del valor del aceite nuevo, o TBN de 3 cambio de aceite. Con tendencia de 45% Precautorio y 65% Critico.

Corrosión LC 3 Hrs. : Por mi parte esta prueba, es más de desempeño, que de nivel condenatorio, por que es una prueba de pasa o no pasa, yo considero que hay pruebas realmente importantes en esta aspecto como: Espuma, Demulsibilidad, FZG, TOST y RPVOT. Por que con estas pruebas si puedes valorar la calidad y el desempeño de un lubricante industrial.

Contenido de metales ppm: Estos límites considero que entre más bajos es mejor, al final los límites que ponen los fabricantes de equipos y de lubricantes, son referencia y precisamente cuando llega a ese nivel esta mal. Por que de nada me sirve tener un valor muy bajo o alto si no se interpretar que sucede con ese limite.

Códigos ISO 4406:99: En este nivel la mejor opción es tener un valor de 18/16/13.

Julio Torres Alejandre
Profesional técnico en informática con...
Escrito por Julio Torres Alejandre
el 08/11/2009

Hola Don Manuel:

Es un tema muy interesante el que usted propone. Estoy recabando más información al respecto y espero dar un punto de vista más amplio en el futuro. Hasta entonces, reciba un saludo desde la Ciudad de México.

Antonio Jesus Ortiz Cuesta
Electromecanica de vehiculos instituto...
Escrito por Antonio Jesus Ortiz Cuesta
el 08/11/2009

Muy buenas estimado Manuel, este tema me parece bastante interesante ya que por lo menos aquí en España no tengo constancia de que haya muchos laboratorios para realizar análisis de lubricantes y de combustible y todos los que hay suelen ser de las propias marcas lubricantes. En mi trabajo generalmente por realizarlo con motores de pequeñas cilindradas no se dá la importancia que deberia al uso de un lubricante u otro sino su precio.
Estoy intentando recabar información detallada acerca de analisis de funcionamiento y trabajo de una nueva generación de lubricantes que se están empezando a usar y de los cuales interesan muchos aspectos, estos son los aceites LOW SAP (baja tasa de carbonillas) reducción de CO2 y baja tasa de azufre. Seguire informandoles. Un saludo.

ramiro
Escrito por ramiro
el 09/11/2009
Escrito por ramiro
El 09/11/2009

Don Manuel,yo comenzaría por seleccionar o clasificar el tipo de vehículo en grupos de acuerdo a operaciones similares como:tipo de motor,tonelaje,modelo,marca,tipo y calidad de combustible,tipo de carretera,cantidad y calidad del aceite utilizado,conducción económica(recorridos intermitentes o continuos),condición y estado actual del motor,sistema de filtración. Se puede tomar una muestra que sea representativa en un punto adecuado preservando las exigencias de la norma astm a aplicar. Ud. Podrá elegir el número de equipos que considere prudente para la prueba,pero las pruebas deben hacerse llevando una tendencia en los períodos (horas o kilómetros )que ud. Determine y tomando como referencia los parámetros del fabricante (en los motores diesel casi todos los dan) se puede establecer un término de alarma y otro de corte o condenatorio. Les planteo algo, a que laboratorio acudimos para un análisis?. Confrontamos la prueba con la de otro laboratorio?. Cumplen los laboratorios con la norma ISO o están certificados? Ud. Podría estar entregando el aceite con buena reserva de aditivos o alarmándose con un conteo de partículas ficticio. Estudios han demostrado por ejemplo que en el conteo 4406 e ISO 11500 pruebas realizadas en diferentes laboratorios por porosidad (filtración)o espectrometría dan valores con una diferencias alarmantes hasta de 3 códigos ISO,por lo tanto, hay que elegir un laboratorio reconocido que use marca de contador reconocida y esperar que ASTM estandarice la prueba de conteo para que el usuario tome las determinaciones prudentemente. Se pueden hacer todas las pruebas que se quieran pero si no se hace una correcta interpretación no representan absolutamente nada,por ejemplo,en el conteo de partículas se necesita saber que tamaño de partículas causa desgaste erosivo, y cuales causan desgaste abrasivo,podemos estar cambiando el aceite alarmados por cantidad excesiva de partículas menores de 4 micrones inocuas para los materiales y que son producto del desgaste normal. Los laboratorios deben conocer que la presencia de cantidades ínfimas de agua,atrapamiento de aire,siliconas antiespumantes y polimeros pueden incidir notablemente en los valores de conteo,por eso, la certificación del laboratorio es fundamental,ellos emplean diluyentes especiales que garantizan los resultados. Los formuladores de aceite se quedan cortos en dar a conocer las especificaciones de sus productos,como puedo decir que condeno un aceite con una disminución de su basicidad en un 40% si no conozco su dato inicial,igualmente sucede con el TAN,todos los aceites son ácidos desde su formulación en menor o mayor proporción. Les muestro algunos datos que no deben ser tomados con rigidez: Punto de inflamación: disminución 40ºC,viscosidad:max 40%,mínima 15%,contenido de agua 0. 30 (3000ppm),contenido de cenizas 0. 1% en volumen,TBN:1. 0 por el astm D-664; 2. 0 mgr KOH/gr. Por gr. Ceite usado por el ASTM 2896,o la mitad del valor original del aceite esto es muy importante porque debemos saber el método que empleo el fabricante o hacerle una prueba al aceite nuevo,dilución por combustible 2. 5% en volumen,insolubles en pentano:1%máximo,dilución con glicol 1000 ppm máximo. Sigo alarmado por la casi nula información que dan los fabricantes reconocidos o no de sus productos,se limitan a enunciar el cumplimiento de unas normas y el resto promocionarlo comercialmente.

Gabriel
Escrito por Gabriel
el 09/11/2009

Hola amigos,

El principal problema que tuve para calcular los límites condenatorios para un banco de motores diesel de operación continua de 18 cilindros en V y 6,3 MW de generación, fue el altísimo consumo del aceite motor. Entre un 20-25% de consumo semanal. Tomen en cuenta que los muestreos eran cada 10 días (250 horas). Obviamente teníamos que completar con el aceite nuevo cada semana, lo que en consecuencia producía un resultado inexacto del análisis de aceite. Por este problema tuvimos que tomar la decisión de calcular estadísticamente mediante distribución normal (además de considerar una fórmula para corregir el problema de compensación de aceite) a todos los elementos de desgaste del motor y algunos de la contaminación y salud del aceite. Los demás límites los tomamos de acuerdo a lo que el fabricante recomienda(TBN -50%, agua 0. 3%).

En conclusión:
Pienso que lo mejor será trabajar con límites propios. Calculados estadísticamente en base a los resultados que vayamos registrando (mientras más sean mucho mejor) estos nos garantizarán el éxito del Mantenimiento Predictivo y Basado en Condición, en base al Análisis de Aceite. Tomemos en cuenta que los motores de cada fabricante están operando por todo el mundo en condiciones diferentes: con diferentes calidades de combustible y diferentes condiciones climáticas, además la metalurgia entre marcas es variable. Se darán cuenta que existe grandes diferencias entre los límites condenatorios propios calculados y los propuestos por el fabricante. No olviden que los fabricantes tienen sus intereses lucrativos y se cuidan de "falencias involuntarias" de sus productos. Estoy trabajando en el cálculo de límites condenatorios de dos marcas de motores diferentes, de diferente capacidad y diferente tipo de combustible (gas y crudo) pronto le haré llegar los resultados. Saludos cordiales.

Sergio Scauso
Ing. electromecanica utn universidad t...
Escrito por Sergio Scauso
el 09/11/2009

Felicitaciones otra vez a Manuel... Muy buen tema!
Mi empresa se dedica a la venta, diseño y servicio de sistemas oleohidráulicos. Por ahora solo estamos midiendo impurezas en aceite según Código ISO 4406.

La experiencia nos indica que, para maquinaria agrícola, un buen código es 18-16-14, ya que se obtiene con filtros de calidad y precios medios (Beta 75 para 10 micr.). La durabilidad de los componentes se extiende muchas horas, no se cuantas, ya que por ahora no se han encontrado fallas. (Mi hermano y socio, que está en ventas, me quiere matar, je.).

Manuel y Grupo: sugiero que si consideran que alguno de nosotros estamos cometiendo algún error, o si hay sugerencias para hacer, las digan, toda crítica será muy bien valorada.

Mauricio Naranjo
Ingenieria mecanica universidad distri...
Escrito por Mauricio Naranjo
el 09/11/2009

Sr Manuel
Buenas tardes

Es uno de los temas que en este momento me encuentro en estudio, debido a que manejo diferentes flotas, equipos industriales y automotricies en diversas condiciones. Razón por la cual los criterios se han ido cambiando según las condiciones de operación, con el fin de tener alertas para falla funcional.

Basicamente realizo en primera instancia prueba general de lubricante en servicio.
Viscosidades a 40 y 100 C
Metales según si es industrial o automotriz
Contaminantes: Glycol, agua, silicio, carbono, combustible.
BN


Y utilizo codigo de limpieza en caso de estudio adicional.

Jose Luis Martinez Casillas
Mecanica ( pesada universidad interne ...
Escrito por Jose Luis Martinez Casillas
el 10/11/2009

Estmado manuel,debido a las limitados recursos que tiene mi empresa solo nos basamos en los horometros apenas instalados en la maquinaria , ya he solicitado asistencia a gente de exxon-mobil y su recomendacion inicial es el analisis x muestreo en su laboratorio. Continuare investigando sobre el tema. Gracias

Carlos Acosta Yañez
Veracruz, México
Escrito por Carlos Acosta Yañez
el 11/11/2009

Hola buena tarde los limites condenatorios dependen del tipo de prueba que se lleve en el laboratorio , el que yo uso es astm


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Sergio Scauso
Ing. electromecanica utn universidad t...
Escrito por Sergio Scauso
el 11/11/2009

"Jose Luis Martinez Casillas escribió:

Estmado manuel,debido a las limitados recursos que tiene mi empresa solo nos basamos en los horometros apenas instalados en la maquinaria , ya he solicitado asistencia a gente de exxon-mobil y su recomendacion inicial es el analisis x muestreo en su laboratorio. Continuare investigando sobre el tema. Gracias

"

Estimado José Luis: Que es un horometro?


Gabriel
Escrito por Gabriel
el 13/11/2009

Estimado Sergio,

El horómetro es el contador de horas que lleva operando un equipo desde que empieza a funcionar (como el kilometraje en los autos). Este contador no registra las horas de las paradas programadas o no programadas en los mantenimientos.

Es muy útil para establecer exactamente cuando corresponde ejecutar los mantenimientos preventivos y/o llevar el control del funcionamiento y la vida útil de los componentes principales para el mantenimiento basado en condición.

Espero haberte aportado en algo con mi respuesta.

Saludos desde Ecuador.

Juan Carlos Rgalado Anguiano
Reparacion computadoras (ecus) automot...
Escrito por Juan Carlos Rgalado Anguiano
el 14/11/2009

Muy interesantes las opiniones, diversos criterios.. Para quienes viven en la republica mexicana. Mi pais mexico les recomiendo ponerse en contacto con quien sea distribuidor serio y real en su region de trabajo de aceites total o elf es el mismo como consumidor tienes derecho a pruebas de laboratorio gratuitas sobre aceites en la region occidente es guadalajara jalisco donde se encuentran las fabricas y laboratorios espero sirva la informacion atte juan carlos regalado amguiano. Villa dealvarez,colima mex.

Harold Enrique Charris Campo
Matematicas y fisica universidad del a...
Escrito por Harold Enrique Charris Campo
el 14/11/2009

Gracias señor Manuel por este tema me temo que no puedo aportar mucho al tema solo, aprender de lo aportado por los compañeros del grupo y aportar mas en otro tema. En la empresa donde laboro se toman muestras de aceite cada 240 horas o diez a once dias para enviarlos a laboratorio.

Daniel Barrenechea Kuhlmann
Tecnico en sistemas y ensamblaje escady
Escrito por Daniel Barrenechea Kuhlmann
el 16/11/2009

Algunos fabricantes tienen límites establecidos para el espectro metal, pero es generalmente inconveniente porque hay muchas variables que pueden afectar los resultados, incluyendo dispersión en las características por el paquete de aditivos (que ayudan a mantener los metales en suspensión), filtración en la configuración, consumo de aceite (que diluye los valores) y, lo más importante, la aplicación del equipo. Por ejemplo, se espera que un motor diesel trabajando como planta estacionaria tenga un menor desgaste que uno que opera fuera de carretera.

Javier Gutierrez Salazar
Lic. en ing. electromecánica instituto...
Escrito por Javier Gutierrez Salazar
el 02/12/2009

Muy buen tema. Basicamente en la aplicación tomo en cuenta las especificaciones de los fabricantes. Valoro la viscosidad, la dispersión y la aplicación.

Daniel Altina
Ingeniería electromecánica universidad...
Escrito por Daniel Altina
el 28/12/2009

Manuel:
muy interesante el tema que plantea, ya que sobre el mismo hay mucha confución y conceptos equivocados, lo que termina en que el análisis de lubricantes carezca de utilidad y por ende muchas empresas terminen desistiendo de llevarlo adelante. Dare mi opinión personal en función de lo que veo a diario por la tarea que me toca desarrollar.
Ante todo hay que entender que el análisis de aceite es una herramienta muy valiosa como técnica de monitoreo de condición, sea del mismo lubricante, del equipo en que esta trabajando dicho lubricante y de las prácticas de lubricación llevadas a cabo por el personal abocado a dicha tarea. Muchas veces me encuentro con empresas que periodicamente envian muestras de lubricantes al laboratorio, al recibir los reportes solo leen la parte que dice que el aceite esta en condiciones de seguir operando, o no y proceden en consecuencia, lo cambian o dejan todo como esta hasta la proxima muestra.
Lamentablemente esta practica es demasiado costosa para tan solo tener en cuenta esos informes.
Para que es análisis de lubricantes se convierta en una herramienta realmente valiosa y que la oficina de presupuesto deje de considerarlo un gasto y lo tome como una inversión, se deben tener en cuenta algunas cuestiones que detallo a continuación:
- Conocer en detalle la aplicación para poder seleccionar que parámetro del lubricante se debe analizar.
- Conocer los limites condenatorios de cada uno de estos parámetros, estos deberia proveerlos el fabricante del equipo. Lamentablemente son pocos los fabricantes que emiten estos limites, por lo tanto el laboratorio que analizará las muestras debe poder ayudarnos, orientarnos en los valores de dichos límites.
- Nosotros podemos ser mas exigentes que los límites emitidos por el fabricante.
- El análisis de lubricantes no sirve para hacer autopsias, o sea, una vez que el equipo sufrio la falla, querer determinar por que se rompió.
- El análisis de lubricantes es útil para analizar tendencias, o sea, ir viendo en las sucesivas muestras como evoluciona cada uno de los parámentros y asi ir analizando que sucede en el equipo para que las tendencias aumenten.
- Pero para esto es necesario que se interprete correctamente el reporte, por ejemplo si obtengo que el desgaste de hierro es de 50 ppm, ante todo debo saber si es alto o bajo, en función de los límites condenatorios, y en función de las condiciones de operación a las que someto a mi equipo. No sera lo mismo en dos camiones iguales, si uno trabaja siempre sobre rutas de asfalto y el otro sobre caminos de tierra muy polvorientos.
Teniendo en cuenta esto, debo analizar de donde viene el desgaste, o sea poder determinar cual de todos los elementos que componen mi equipo y son de hierro, se esta desgastando de manera anormal y prematura. Una vez determinado esto podré interveír mi equipo antes de la rotura y solucionar la falla. Además podre tomar acciones para que esa falla no vuelva a ocurrir.
- Trabajando de esta manera podre completar una planilla de costo beneficio y veré que lo que invierto en un análisis de lubricantes me ayuda a ahorrar muchisimo dinero en operación y/o mantenimiento.
- Para poder trabajar de esta manera se debe contar con un laboratorio confiable y alguien que interprete correctamente los informes emitidos por dicho laboratorio.

Habría muchisimo para escribir del tema, espero haya sido de utilidad estas líneas, es mi humilde aporte a los interesados en la cuestión.