La clave de la detección temprana de problemas – Utilizar las zonas de inspección comunes

Por: Jim Fitch.

Detección temprana significa detección frecuente. Sobre este tema hay muchas preguntas, entre ellas cómo y en dónde debe inspeccionar, qué significa lo que observamos, y cómo penetrar en el exoesqueleto de una máquina desde el exterior sin contar con visión de rayos X.

Hay tres importantes zonas de inspección en los tanques y reservorios de aceite comunes. Esas zonas tienen mucho que decirle acerca de su aceite y su máquina. Pueden ser de difícil acceso, pero eso no significa que sea imposible ni tampoco que sea innecesario. Vayamos al interior de ese exoesqueleto y veamos qué necesitamos saber.

Zona de nivel, espuma y depósitos (NE&D)

Las máquinas no necesitan solamente de algo de lubricante y cualquier lubricante. Más bien, necesitan un abasto adecuado y sostenido del lubricante correcto. Adecuado no significa sólo que haya una ligera presencia de lubricante. Lo que se define como adecuado varía un poco de una máquina a otra, pero no obstante es crítico. Las máquinas que operan a altas velocidades con una película hidrodinámica completa requieren de la mayor cantidad de lubricante yprecisamente son las que más padecen cuando carecen de este. Las máquinas que operan a bajas velocidades y bajas cargas son más complacientes cuando se presenta escasez severa.

Hay cuatro claves para resolver problemas de escasez utilizando mantenimiento proactivo.

1. Identifique la cantidad o el nivel requerido de lubricante para optimizar la confiabilidad.
2. Establezca e implemente un medio para sostener la cantidad y nivel optimizado.
3. Establezca un programa de monitoreo para verificar que de manera consistente se logre esa cantidad o nivel optimizado.
4. Solucione rápidamente los problemas de desabasto o bajo nivel de aceite.

Para máquinas sin sistemas de circulación o depósito húmedo, pequeños cambios en el nivel de aceite pueden ser catastróficos. Entre estas se incluyen baño, salpique, lubricación por anillo, levantadores y métodos similares originados en un depósito de aceite. Para esas máquinas, la confirmación frecuente de que se mantiene el correcto nivel de aceite tiene gran relevancia para la confiabilidad de la máquina. Esto se logra de la mejor manera instalando apropiadamente visores de inspección de nivel.

Algunas cosas flotan, y otras se precipitan. Lo que flota es más ligero que el aceite. Asciende por resiliencia. Por ejemplo, ciertos aditivos de baja densidad pueden subir y formar una capa visible en la superficie del aceite. Las burbujas de aire, vapor de agua, gas natural y refrigerante son todas resilientes. Una vez que alcanzan la superficie del aceite, liberan gases en la atmósfera o crean burbujas. Una capa estable de burbujas forma espuma. La espuma es un problema por diversas razones, pero la más importante está relacionada con la escasez de lubricante. Para más información sobre las causas y remedios de aireación y espuma, vea el artículo www.machinerylubrication.com/Read/690/aerated-oil.

La aireación y espuma pueden detectarse si cuenta con una ventana. Las mirillas y los visores de nivel montados en puertos que están alineados con el nivel de aceite permiten hacer esto y deberían incluirse en un programa diario de inspección. Estos dispositivos permiten inspeccionar tanto el nivel de aceite como problemas de aireación simultáneamente. Opcionalmente, las compuertas y puertos de acceso pueden también facilitar la detección temprana de espuma anormal y condiciones de aireación.

Las inspecciones de las mirillas de nivel y del interior del tanque permiten detectar también depósitos en la superficie (ej. Barniz y lodos). Los peores de estos se acumulan apenas por encima del nivel de aceite, lo que se conoce como la zona de salpique, y se parece a la marca de sarro que se forma en una tina de baño. Las superficies metálicas más frías por encima del nivel de aceite permiten que el aceite salpicado deposite suspensiones insolubles (condensación) que se acumulan con el paso del tiempo. Esas gomas y resinas adherentes están relacionadas con distintos problemas que requieren detección temprana, entre ellas la oxidación del aceite, microdieseling y descargas electrostáticas. En la figura 1 se muestra un caso avanzado de esto. De manera similar, las mirillas de nivel también pueden utilizarse para la detección temprana de depósitos. El vidrio o acrílico utilizado puede colorearse por los depósitos cuando existen condiciones de alto potencial de barniz.

Zona de sedimentos del fondo y agua(BS&W)

Tarde o temprano la gravedad encuentra la manera de separar sustancias del aceite. Por un lado, esto es benéfico, ya que la sedimentación y estratificación de impureza puede tener un moderado efecto de limpieza en el aceite. Por otro lado, también hay algunos riesgos y peligros, que discutiremos posteriormente.

La mayoría de las cosas que no quiere que estén en el aceite son más pesadas que este. Entre ellas están los sólidos duros (tierra, metales de desgaste, partículas de corrosión, sólidos del proceso, etc.), sólidos blandos (lodo, óxidos aglomerados, contaminantes microbiales, aditivos muertos, etc.) y líquidos estratificados (agua libre, glicol).

Las impurezas en el fondo del tanque se conocen como sedimentos del fondo y agua (BS&W), e incluyen las siguientes:

• Lodo aglomerado (acumulaciones de resinas sólidas, gomas, óxidos y aditivos muertos)
• Sólidos estratificados (zonas densas de contaminantes suaves, óxidos y aditivos muertos)
• Sedimentos (contaminantes duros asentados, como tierra y partículas de desgaste)
• Agua y otros contaminantes líquidos asentados (anticongelante)

A menudo e lodo y los sedimentos encontrados en el fondo de los tanques y reservorios están estrechamente ligados al agua. La mayoría de las impurezas son polares (amantes del agua) por naturaleza. Cuando el agua libre y emulsificada contaminan un aceite, esta agua puede actuar como una mafia recolectando y reuniendo esas impurezas. Ocasionalmente, la creciente masa de lodos es atraída por gravedad al fondo del tanque. La suciedad y las partículas de desgaste que caen por sedimentación normal también pueden adherirse a esos grupos de lodos.

La clave es la detección temprana de BS&W

Como se mencionó antes, los BS&W son sintomáticos de un cúmulo de problemas y situaciones relacionadas con su aceite y su máquina. El aceite degradado y en malas condiciones, los contaminantes de ambiente (tierra y agua, por ejemplo), el desgaste activo de la máquina y la corrosión, todos ellos producen BS&W. Es importante saber que si están presentes los BS&W puede iniciar el proceso de solución de problemas y las causas que los originan. Esto puede lograrse por 1) usar visores BS&W, 2) tomar muestras periódicas del puerto de drenado o 3) usando una bomba de vacío y una manguera dirigida al fondo del tanque.

La seriedad de los BS&W va más allá de los problemas de la máquina que producen sedimentos y agua. Los BS&W pueden ocasionar directamente fallas súbitas de la maquinaria. Por ejemplo, disturbar los sedimentos en los sistemas de lubricación puede producir lo que se conoce como el “efecto pecera”. Quienes tienen peces en sus casas saben que la más ligera agitación del agua de una pecera que no ha sido cambiada en algún tiempo causará que el agua se vuelva turbia con sedimentos, alimento no digerido y excrementos. De la misma manera en que usted no quiere que un filtro de aceite saturado se rompa, liberando un denso flujo de partículas aguas abajo, tampoco gustaría de agitar los BS&W en sus tanques y reservorios. Imagine esta secuencia de eventos relacionados con un cambio de aceite:

1. Se abre el puerto de drenado de un reservorio y el aceite envejecido fluye por gravedad hacia un contenedor de desechos.
2. Una parte de los BS&W son purgados con el aceite, pero muchos de ellos permanecen pegados al fondo del tanque.
3. Durante el drenado, el aceite fluye por gravedad hacia el tanque desde las tuberías, válvulas, bombas y carcasas de los filtros, arrastrando partículas suspendidas que previamente quedaron atrapadas en grietas y recovecos. Algunas de esas partículas que han sido resuspendidas se reasientan en varios sitios, presentando el riesgo de que sean reintroducidas al aceite cuando la máquina se vuelva a poner en marcha.
4. Cuando el aceite nuevo cae dentro del reservorio, los BS&W son agitados en una masa turbia.
5. Cuando la máquina es puesta en marcha, los lodos suspendidos del tanque y las partículas desplazadas en las tuberías y componentes de la máquina comienzan a moverse gracias al flujo del fluido y viajan a través de todo el sistema.
6. Algunas de esas partículas suspendidas inducen desgaste acelerado en las zonas de carga y fricción (rodamientos, engranajes, bombas, etc.), mientras que otras quedarán atrapadas en pasajes estrechos, conductos u orificios de lubricación, restringiendo el flujo (condiciones de escasez).
7. La densa concentración de partículas y el disminuido flujo de aceite comienzan una serie de eventos que finaliza con la falla de la máquina. Esto sucede con mayor frecuencia de lo que usted podría pensar.

Zona de Color y Claridad (C&C)

Los cambios en color y claridad (C&C) son precursores comunes de los sedimentos del fondo, lodo, barniz, agua emulsificada, aire atrapado y condiciones de espuma estable. Por esta razón, es importante conocer cuándo están presentándose cambios en el color y claridad. El aceite está tratando de decirle en dónde le duele.

El monitoreo del C&C puede hacerse mediante inspecciones visuales simples y rutinarias, como son:

• Transiciones de Color- Son transiciones por cambios en la química del aceite y contaminantes que alteran el color. El color observado del aceite se compara típicamente contra el aceite nuevo y/o el aceite que se extrajo en la última muestra. Los cuerpos de color (compuestos cromáticos) alertan a los inspectores sobre aditivos degradados, degradación del básico y una variedad de contaminantes que poseen colores únicos.
• Transiciones de claridad –Los cambios de claridad se deben generalmente a la presencia de insolubles suspendidos, aire atrapado y emulsiones. Pueden variar desde una ligera opacidad en el aceite a condiciones turbias/obscura. Condiciones avanzadas dan como resultado que el aceite se torne completamente opaco (completamente obscuro). Se requiere de buena iluminación durante la inspección, incluyendo el uso opcional de una poderosa fuente de luz láser.

Las condiciones C&C se relacionan con los cuerpos activos del aceite y son menos influenciados por la gravedad y estratificación. Aun así, las transiciones C&C pueden verse cundo se inspeccionan las capas inferiores del aceite (puerto de drenado de aceite y visores BS&W) pero también en otros sitios, como en los visores de flujo y mirillas de inspección de nivel. Usted puede también examinar el color y claridad del aceite en una botella durante el muestreo de rutina.

El color y claridad se correlacionan con la transmisión y absorción espectral de la luz por el aceite. En a tabla 1 se muestran ejemplos de condiciones y contaminantes que producen transiciones de color y claridad.

Colaborando con las zonas de inspección para aprender qué no está pasando

Si bien el monitoreo de condición se trata de saber qué está pasándole a su aceite o máquina, también trata de saber qué es lo que no está pasando. Por ejemplo, digamos que usted inspecciona visualmente su aceite y máquina en las tres zonas (NE&D, BS&W y C&C), y observa condiciones excelentes, saludables. ¡Qué conclusiones puede sacar? Bien, usted puede determinar que hay aproximadamente 25 cosas que podrían salir mal (en el aceite y la máquina) que no lo están haciendo precisamente porque está revisando esas zonas de inspección. Entre la multitud de cosas que no están ocurriendo están las siguientes:

• Oxidación del aceite base
• Degradación térmica
• Estratificación de aditivos (separación)
• Contaminación microbial
• Contaminación con agua libre o emulsificada
• Condiciones de aire inducido
• Condiciones de aire atrapado o deficiente liberación de aire
• Condiciones de espuma estable
• Contaminación con anticongelante
• Condiciones de lodo
• Condiciones de potencial de barninz
• Condiciones de barniz acumulado
• Elevados sedimentos por falla de filtro
• Elevados sedimentos por ingreso de contaminantes
• Condiciones de desgaste avanzado (ciertos casos)
• Agotamiento de varios aditivos importantes

El aceite que presenta problemas como los de la lista anterior, requiere atención urgente para identificarlos y resolverlos. Si la causa de la condición no es clara, puede ser necesario efectuar análisis de laboratorio del aceite y/o de los sedimentos del fondo.

Vale la pena enfatizar que la inspección de esas zonas no sustituye al análisis de aceite de rutina. Además, las muestras que se envían a analizar rutinariamente por los laboratorios no deben tomarse del fondo de los tanques y reservorios. En lugar de ello, deben extraerse de zonas vivas, de flujo turbulento, empleando las herramientas y métodos apropiados.

Para quienes se empeñan en la confiabilidad basada en lubricación (LER, por sus siglas en inglés), la oportunidad está en poner mucha atención en los “cuatro grandes”. Estos son atributos críticos del estado óptimo de referencia (ORS, por sus siglas en inglés) discutidos frecuentemente en nuestros artículos y necesarios para lograr la excelencia en lubricación. Los “cuatro grandes” influyen individual y colectivamente en el estado de la lubricación y son ampliamente controlables por los mantenedores de la maquinaria. Son bien conocidos pero frecuentemente no bien logrados. Estos son:

1. Correcta selección del lubricante
2. Estabilizada salud del lubricante
3. Control de contaminación
4. Adecuado y sostenido nivel/abasto de lubricante

Es reconfortante saber que los últimos tres de los “cuatro grandes” pueden examinarse extensamente y confirmarse empleando un programa de inspección de zonas. Si, la detección temprana significa detección frecuente. Está en sus manos. ¡La oportunidad está tocando a su puerta!