Curso: Lubricación de Equipo Crítico en Plantas de Proceso y Distribución de Hidrocarburos Villahermosa, Tab., 4 al 8 de Diciembre de 2006 “ANÁLISIS DE ACEITES LUBRICANTES de TURBOMAQUINARIAS” Ing. Hernán Pablo Agostini SICELUB S.A. de C.V.
[email protected] INTRODUCCION Monitoreo de la Condición de Lubricantes de Trurbomaquinas Los lubricantes de turbinas pueden durar solamente unas pocas cientos de horas en turbinas de Jets o varios años, hasta décadas, en turbinas hidroeléctricas. En los últimos años se ha tomado realmente conciencia de la elevada importancia que tiene realizar monitoreos de condición del lubricante para maximizar el rendimiento y vida útil de las turbinas El objetivo es: mediante cuidadosas evaluaciones del estado actual del lubricante en uso, optimizar las frecuencia de cambio y el mantenimiento. Cambios prematuros del lubricante conducen a Altos Costos de Producción; lo mismo sucede si dichas evaluaciones son inadecuadas respecto a la condición del lubricante. La ASTM D4378: “Prácticas Comunes para el Monitoreo de Lubricantes Minerales Tipo Turbina en Servicio para Turbinas de Gas y de Vapor”, dice: “El monitoreo de los lubricantes en servicio ha sido reconocido por la industria de generación de energía, como “fundamental” para asegurar una larga vida operativa, libre de problemas, en las turbomaquinarias.” INTENSIÓN Monitoreo de la Condición de Lubricantes de Trurbomaquinas Para maximizar la vida de los aceites de turbinas, como se dijo, es más que necesario contar con un Programa de Monitoreo de la Condición del Lubricante, pero además se debe incursionar en: Seleccionar y Usar el Lubricante Correcto. Determinación de los Puntos de Muestreo y Técnicas Correctas. Control de la Contaminación Manipuleo y Almacenamiento Correcto Llevar a cabo actividades de Mantenimiento en los Intervalos Requeridos. Gestionar el Programa: establecer metas, indicadores, procedimientos y mejoras continuas. Entrenamiento de personal Clave y Directores. OBJETIVO PROACTIVO ☺ Predictivo Preventivo Correctivo . ANALOGÍA MÉDICA !!! El lubricante es la Sangre de la Maquina y refleja el estado de salud de la misma !!! . UTILIDAD Condición de la Maquinaria Condición del Lubricante Tipo de Contaminación BUENA INTERPRETACIÓN: Posible Origen de la Contaminación Efectos Asociados a la Contaminación Métodos para Eliminar estos Problemas . Ferrografía Analítica.Condición de la Maquinaria: • Desgaste Normal • Desgaste Acelerado Los análisis especiales de Causa Raíz: Ferrografía de Lectura Directa. . Condición del Lubricante: • Lubricante Degradado: Se debe Cambiar lubricante. •Lubricante Contaminado: Es posible Eliminar la contaminación. . Lubricante continua en Servicio. barnices. enfriamiento ó vapor condensado. etc. etc. Agua en exceso pueda provenir de: lluvia. sílice. . metales de desgaste. determinamos el origen. QSA. gases. •Fuente: para encontrar la causa raíz Ejemplo: Análisis WSD. analizando pH.Tipo y Fuente de Contaminación: • Tipo de Contaminante: agua. Conductividad y Contenido de Sales. Limpieza del Aceite: 1μm = 0. ¡¡¡ No son suficientes !!! . Gusto. Olfato. Tacto.001 mm Un cabello humano mide 70 micrones Un buen Ojo Humano alcanza a ver solo 40 micrones!! Los sentidos: Vista. 1 a 1 0.5 a 10 1 a 10 .Espesor de Película Lubricante: Tipo de Lubricación [μm] ElastoHidroDinámica (EHD) Hidrodinámica (HD) Hidrostática (forzada) Claro 0. Analizar el contenido del reporte recibido Ejemplos Reales.COMO LEER E INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS DE ACEITE Existen puntos importantes que debemos repasar antes de intentar leer. en base a la información recibida en los resultados presentados en nuestro reporte de análisis de aceite: 1) PREPARARNOS: Detalles sobre la toma de la muestra 2) ENTENDER: 3) ESTABLECER: 4) MIRAR: 5) EJECUTAR: Repaso sobre los ensayos a correr. emitir Conclusiones y Recomendaciones. Revisar los límites de los ensayos. ejercicios. 6) ANÁLISIS DE CAUSA RAÍZ: revisión diagramas para RCA y RCFA 7) ANÁLISIS DE CAUSA RAÍZ: ANALISIS ESPECIALES PARA EJECUTARLA . comprender y decidir qué hacer. ejercicios. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 1) PREPARARNOS : Tomar una muestra representativa ó no puede cambiar rotundamente el resultado de los análisis. como así también su correcto etiquetado. ¿Cómo fue tomada la muestra? ¿ Coincide el nombre (TAG) de la máquina con el que aparece en el reporte ? ¿ Se aseguró que la muestra fue correctamente etiquetada ? ¿ Se tomó desde el mismo punto que la última vez y siguiendo el mismo procedimiento ? ¿ Se tomó desde el punto más conveniente para obtener la información deseada ? ¿Cómo fue enviada la muestra? ¿ Qué tan rápido se envió la muestra a analizar ? ¿ Cuánto tiempo pasó desde que se tomó hasta que se corrieron los ensayos ? ¿ Se usaron envases herméticos y seguros ? ¿ Se usaron utensilios limpios y adecuados ? ¿ Qué hay sobre el laboratorio? ¿ Es confiable respecto a la veracidad de los resultados ? ¿ Tiene experiencia analizando los fluidos que usted le importan ? ¿ Lleva historial y tendencia de análisis previos ? . envío y análisis. FOAM. AIR RELEASE.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ¿ Conocemos las ensayos ASTM e ISO involucrados ? PAQUETE TÍPICO: • VISCOSIDAD CINEMÁTICA • COLOR • PUNTO DE INFLAMACIÓN • NÚMERO ÁCIDO (AN) • CONTENIDO DE AGUA • CONTEO DE PARTÍCULAS • ESPECTROSCOPIA • FERROGRAFÍA DE LECTURA DIRECTA PAQUETE ESPECIAL PARA ANÁLISIS DE CAUSA RAÍZ (RCA & RCFA): • ADITIVOS: RPVOT. • BARNICES: VPR™ • INFRAROJO (IR) • FERROGRAFÍA ANALÍTICA • DETERMINACIÓN DEL TIPO DE AGUA (WSD) . etc. DEMULSIBILITY. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : PAQUETE de ENSAYOS TÍPICO: A Continuación repasaremos los ensayos más relevantes que como mínimo se deberían de incluir en un Paquete de Análisis Básico para Aceites tipo Turbinas • Paquete A: Viscosidad Cinemática @ 40° C Color Punto de Inflamación Número Ácido (AN) Contenido de Agua (KF) Conteo de Partículas Espectroscopia de Metales ASTM D445 ASTM D1500 ASTM D6450 ASTM D974 ASTM D1744 ISO 4406 • Aplica para las Siguientes Maquinarias: Compresores y Bombas Centrífugas Compresores de Paletas Rotativas o Deslizantes. Centrífugos y de Lóbulos Compresores de Tornillos Rotativos Inundados o Secos Sistemas Hidráulicos en General Turbinas de Gas. Hidroeléctricas y Aero-Derivadas Sellos de Aceite Bombas de Diafragma Sopladores. Motores Eléctricos Compresores de Refrigeración Cualquiera de los sistemas anteriores que compartan el sistema de lubricación . Ciclo Combinado. Chumaceras. de Vapor. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : PAQUETE de ENSAYOS TÍPICO: A Continuación repasaremos los ensayos más relevantes que como mínimo se deberían de incluir en un Paquete de Análisis de Aceites Básico: • Paquete B: Viscosidad Cinemática @ 40° C Color Punto de Inflamación Número Ácido (AN) Contenido de Agua (KF) Ferrografía de Lectura Directa Espectroscopia de Metales ASTM D445 ASTM D1500 ASTM D6450 ASTM D974 ASTM D1744 DRFS & DRFL • Aplica para las Siguientes Maquinarias: Compresores Reciprocantes Motocompresores Integrados Sistema Motor-Engranes-Compresor Cojinete de Empuje o Axial Cualquiera de los sistemas anteriores que compartan el sistema de lubricación . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : PAQUETE de ENSAYOS TÍPICO: A Continuación repasaremos los ensayos más relevantes que como mínimo se deberían de incluir en un Paquete de Análisis de Aceites Básico: • Paquete C: Viscosidad Cinemática @ 40° C Número Ácido (AN) Contenido de Agua (KF) Ferrografía de Lectura Directa Espectroscopia de Metales ASTM D445 ASTM D974 ASTM D1744 DRFS & DRFL • Aplica para las Siguientes Maquinarias: Cajas de Engranes Bombas de Engranes . cSt] – ASTM D445 Es una de las propiedades físicas más importantes de los lubricantes.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : VISCOSIDAD CINEMÁTICA @ 40° C [CentiStokes. La viscosidad indica la resistencia a fluir del aceite y nos da una idea de la capacidad de la película lubricante para soportar cargas y admitir velocidades. . Un cambio repentino indica contaminación o degradación del lubricante y requiere atención inmediata. Enfriamiento .Soporte Carga . cSt] – ASTM D445 Posible Causas de Variación: Mezcla de Lubricantes diferentes Contaminación con Solventes Contaminación con Combustibles Contaminación con Gases Contaminación con Agua Degradación del Lubricante Alta viscosidad: ~1.200 cSt @ 40° C Baja viscosidad: 1 cSt @ 40° C + Espesor de Película .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : VISCOSIDAD CINEMÁTICA @ 40° C [CentiStokes.Calor + Enfriamiento + Velocidad Posibles Efectos Asociados: Menor soporte Carga Menor Transferencia de Calor Incremento de Vibraciones Desgaste acelerado + Soporte Carga + Fricción + Calor .Fricción .Velocidad .Espesor de Película . situación anormal.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : COLOR DEL LUBRICANTE – ASTM D1500 Es importante para evaluar el grado de contaminación ó pureza de los lubricantes. Constituye un indicativo rápido acerca de la condición del lubricante. . Un aumento repentino indica degradación o contaminación severa. además sirve como control de calidad en el proceso de fabricación de los mismos. 8. Degradación: térmica y/o oxidativa Antigüedad Presencia de insolubles: barnices Refinación Pobre: baja pureza . etc.0 4.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : COLOR DEL LUBRICANTE – ASTM D1500 Si bien el color de un aceite es un indicativo de la mayor o menor pureza del mismo.0 2.0 0.5 Posibles Causas de Variación: Posibles Efectos Asociados: Generación de lacas y barnices Aumento del AN: oxidación Herrumbre del sistema Necesidad de RCA Reemplazo oportuno Contaminación: agua.0 Mezcla de Lubricantes diferentes 6. partículas. para controlar la uniformidad. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : PUNTO DE INFLAMACIÓN – ASTM D92 [° C .° F] Es importante para evaluar el grado de contaminación y calidad del lubricante. Constituye un parámetro de seguridad operativa sobre todo en instalaciones de alto riesgo. PMCP: Pensky Marten Closed Cup ASTM D93 COC: CCC: Cleveland Open Cup Continuously Closed Cup ASTM D92 ASTM D6450 . etc. Posibles Causas de Variación: Dilución del aceite: combustibles.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : PUNTO DE INFLAMACIÓN – ASTM D92 [° C . gases. Constituye un parámetro de seguridad operativa sobre todo en instalaciones de alto riesgo. Mezclas con otros aceites Degradación Antigüedad Refinación Pobre: volátil ! EL PUNTO DE INFLAMACIÓN NO ES LA TEMPERATURA MÁXIMA DE SERVICIO ! SOLO SE INDICA POR SEGURIDAD Posibles Efectos Asociados: Riesgo de incendio Disminución espesor película Puede bajar la viscosidad Necesidad de RCA .° F] Es importante para evaluar el grado de contaminación y calidad del lubricante. es importante en ciertas aplicaciones como lubricantes para compresores de refrigeración y para cuándo se quiera evaluar la calidad de la base de un aceite dado.° F] El punto de Fluidez Crítico es la temperatura más baja a la cuál un aceite aún es capaz de fluir cuándo se lo enfría en condiciones determinadas. .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : PUNTO DE FLUIDEZ – ASTM D97 [° C . Si bien este ensayo no es muy usual sobre todo en los climas de México. TITULACIÓN POR INDICACIÓN DE COLOR ASTM D974 AN: Número Ácido Aceites Industriales Es la cantidad [ml] de hidróxido de potasio (KOH) requerido para neutralizar todos los componentes ácidos presentes en 1g de aceite. TITULACIÓN POTENCIOMÉTRICA BN: Número Básico Aceites de Motor ASTM D664 Es la cantidad [ml] de ácido clorhídrico.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : NÚMERO NEUTRALIZACIÓN [ml KOH/gr] Es importante para evaluar el grado de oxidación ó basicidad de los aceites. requerido para neutralizar todos los componentes básicos de 1g de aceite. . expresado como equivalente de KOH. Herrumbre partes internas Reposición parcial. H2S. Antigüedad: agotamiento de aditivos antioxidantes Refinación Pobre: acidez inicial Mezclas de lubricantes diferentes Posibles Efectos Asociados: Oxidación del Aceite Desgaste químico metales blancos Corrosión. Posibles Causas de Variación: Degradación Oxidativa Contaminación: agua. etc. gases.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : NÚMERO NEUTRALIZACIÓN [ml KOH/gr] Es importante para evaluar el grado de oxidación ó basicidad de los aceites. vida remanente Necesidad de RCA Cambio del lubricante . tanto para la vida de la maquinaria como para la del aceite.000 ppm] . se recomienda siempre que el análisis se reporte en ppm. %] Dado el alto impacto negativo que tiene el agua en un lubricante.000. ANÁLISIS INFRAROJO TITULACIÓN POR KARL FISCHER (FT-IR) (KF) .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : CONTENIDO DE AGUA [ppm .ASTM D1744 [1 a 1. etc. Agua de sistema enfriamiento Agua de condensado Agua de lluvia.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : CONTENIDO DE AGUA [ppm . etc. Posibles Efectos Asociados: Corrosión partes metálicas Oxidación acelerada del aceite Corte película lubricante Reducción de aditivos Generación de Lodos Crecimiento de Bacterias Vibraciones Afectación de la Viscosidad Agua Disuelta. estado de tapas. Problema de sellos. Emulsionada y Libre Erosión Menor vida relativa de la maquinaria Menor vida útil del lubricante Agua Disuelta . condensado vapor. etc. lavados. %] Posibles Causas de Contaminación: Transporte y Almacenaje de tambos. METODO MECÁNICO AUTOMÁTICO: MÁQUINA DE CONTEO LÁSER: [4 a 100 μm] Ventajas: Rápido y Fácil Máquina es costosa Poco entrenamiento Posibilidad de graficación ISO 4406 automático Desventajas: Cuenta las gotas de agua como partículas No se puede identificar el tipo de partículas No es posible fotografiar las partículas MÉTODO MANUAL ÓTPICO: BLOQUEO DE PORO ARP 598 [0. se recomienda siempre incluir este análisis como rutina.8 a 100 μm] Ventajas: Menor influencia el agua Identificación tipo de partículas Posibilidad de fotografía Desventajas: Requiere mayor entrenamiento Sin graficación por computadora Alto tiempo de preparación y resultado Método Óptico ISO 4406 Subjetivo .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : CONTEO DE PARTÍCULAS [Nº / ml] Dada el alto impacto negativo que tiene la contaminación con partículas en el lubricante para la vida de la maquinaria. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : CONTEO DE PARTÍCULAS: Métodos para Expresar los Resultados ISO 4406: International Standard Organization: el más usual y común hoy en día.9 Partículas > 4 μm / ml 61.8 Partículas > 6 μm / ml 4. Según la Cantidad y Tamaño de las partículas se elabora un código de tres números: >4μm / >6 µm / >14 µm ISO 15 / 13 / 09 Ejemplo Real: 296.0 Partículas > 14 μm / ml . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : CONTEO DE PARTÍCULAS: Métodos para Expresar los Resultados NAS 1638: National Aerospace Standard SAE 749D: Society of Automotive Engineers . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : CONTEO DE PARTÍCULAS: Equivalencias Aproximadas entre métodos: . HRX • Cilindros Actuadores Transmisión Hidrostática Rodamientos Cojinetes Lisos Reductores de Velocidad • Motores de Paletas y de engranes. PSI Hasta 2000 17/15/13 17/15/13 17/15/13 20/18/15 18/14/11 17/15/12 15/13/10 18/16/13 18/16/13 18/16/13 18/16/13 18/16/13 17/15/13 14/13/11 15/14/12 17/15/12 16/14/11 18/16/13 18/16/13 17/16/14 17/16/14 17/15/13 16/14/11 14/13/11 15/13/10 2000-3000 16/15/12 16/15/12 17/15/13 19/17/14 18/14/11 14/13/11 13/12/10 17/15/12 18/16/13 17/15/12 17/15/12 16/14/11 16/14/11 Mayor a 3000 16/15/12 16/15/12 Bombas Válvulas • De cartucho y de Dirección proporcional • Servo Válvula • De cartucho CMX.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : CONTEO DE PARTÍCULAS: Códigos ISO “Objetivos” recomendados. • Motores de pistones radiales • Motores de Levas ondulantes • Transmisión • De Bolas • De rodillos • De baja Velocidad • De alta Velocidad • Equipos Móviles y Estacionarios . Equipo Componentes • de Engranes y de Paletas • Pistones • Cauda variables de Paletas y de Pistones • Selenoide de prellenado y Check • Control de Presión y Flujo Presión del Sistema de Lubricación. etc. Desgaste Anormal Estado de bocas de inspección de tanques Estado de sistema de filtración Respiraderos de tanques Estado de sellos en flechas Trabajos en paros ó salidas de operación Corrosión Interna Posibles Efectos Asociados: Oxidación acelerada del aceite Corte película lubricante Colapsado prematuro de filtros Generación de Lodos Crecimiento de Bacterias Vibraciones Afectación de la Viscosidad Erosión. desgaste de cojinetes Menor vida relativa de la maquinaria Menor vida útil del lubricante . estado de tapas.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : CONTEO DE PARTÍCULAS: Equivalencias Aproximadas entre métodos: Posibles Causas de Contaminación: Transporte y Almacenaje de tambos. [ppm] Fundamental para analizar el contenido de metales en el aceite. y analizar la “Longitud” de onda que emiten los diferentes tipos de metales y así determinar la cantidad que hay de cada uno. (AES) (XRF) (ICP) . básicamente se basa en “quemar” la muestra de lubricante.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA – ASTM D5185 – ASTM 6595. una Flama ó Rayos X. ya sea por una Chispa. EMISIÓN ATÓMICA FLUORESCENCIA DE RAYOS X PLASMA INDUCTÍVAMENTE ACOPLADO RANGO: hasta 5 micrones aprox. engranes. Alta relación peso/fortaleza y Gran resistencia a la corrosión Aluminio (Al) Alta transferencia de calor (dilatación) Aleado con otros elementos mejora la resistencia al desgaste y temperaturas. Intercambiadores de Calor. pistones. cojinete radiales. bujes. carcazas. etc. levas. algunos engranes. levas.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: dará una idea acerca de la cantidad de metales: • DESGASTE: El Evaluador debe tener algún conocimiento de la máquina y la fuente probable del metal en cuestión. cojinetes. árboles. Excelentes conductividad térmica y eléctrica Cojinetes axiales de empuje. espaciadores. Alta dureza: carburos de cromo: aceros de alta aleación Cromo (Cr) En aleación ofrece aumento de tenacidad y dureza (resistencia al desgaste) Alta resistencia a la corrosión: metal de baño: cromado Ejes. bronce en conexiones hidráulicas AW: en algunos pocos aceites. Muy utilizado como elemento de aleación: jaulas de rodamientos Cobre (Cu) Muy dúctil.100-200 ppm Más común de los metales de desgaste Presente en casi todos los equipos industriales como metal de construcción Hierro (Fe) Rodamientos. aceros inxidables. Bien conocido: analistas pueden distinguir su origen: hierro colado gris vs. Ampliamente especificado por varios OEM’s hoy en día Carcasas. válvulas. etc. acero Inox . válvulas. bujes. pistas. componentes de alta aleación Excepcional conductividad térmica Plata (Ag) Bajo coeficiente de fricción: usado como baño en cojinetes de deslizamiento Sensible al ataque de aditivos base Zinc Muy usado en equipamientos europeos Elemento de aleación en aceros de alta aleación Titanio (Ti) Ejes. levas. válvulas. En aleaciones produce aumento de resistencia Níquel (Ni) Conserva la ductilidad y tenacidad del acero Usado con frecuencia en combinación con el Cromo en aceros aleados Ejes. Pinturas. levas. motores comb. etc.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: dará una idea acerca de la cantidad de metales: • DESGASTE: Plomo (Pb) Metal blando usado como metal de sacrificio en superficies de desgaste: Cojinetes de deslizamiento: Babbits en motores eléctricos. Usado como elemento de aleación con cobre y plomo Guías de sacrificio en ciertos tipos de cojinetes Estaño (Sn) Cojinetes de deslizamiento: Babbits . soldaduras y compuestos de sellos. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: • METALES DE DESGASTE COMUNEMENTE ENCONTRADOS EN TURBOMAQUINAS: . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: • METALES DE DESGASTE NO TAN COMUNES: . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: Metales de DESGASTE .Principales Fuentes . Fosfonatos. Inhibidores de la Corrosión Anti-herrumbre – 100 ppm Calcio (Ca) Magnesio (Mg) Sulfonatos. Inhibidores de la Corrosión Anti-corroción: 100-500 ppm Sulfonatos. Fosfatos. etc. Fosfonatos. Detergente/Dispersante. Compuesto de Aros .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: le dará una idea acerca de la cantidad de metales: • ADITIVOS: No muy común como aditivo de lubricantes comunes en la industria Anti-desgaste (AW y EP) solo en algunos pocos aceites de engranes Antimonio (Sb) Anti-Oxidante Elemento de Aleación en algunos Babbits y Cojinetes de deslizamiento. Aditivo Detergente/Dispersante.000 ppm Ditiocarbonatos. Agua Salada Sal de camino sin refinar Detergente/Dispersante. Fenatos. etc. Inhibidores de la Corrosión Anti-herrumbre Bario (Ba) Generalmente en aceites para automotores Sulfonatos. Aguas duras Modificadores de Fricción Molibdeno (Mo) AW & EP 20 – 5. etc. etc. Fenatos. Ditiofosfatos. Fenatos. Fosfonatos. Borax. etc. Anti-Herrumbre Anti-Oxidante Dispersante/Detergente Ditiocarbomatos. Sulfonatos. etc. Fosfonatos. etc. Baratos: EP Potas-Boro Ácido Bórico. Modificador de Fricción.ZDDP (con Zinc) Inhibidor de Corrosión.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: le dará una idea acerca de la cantidad de metales: • ADITIVOS: AW & EP compuestos Azufre-Fósforo . Modificador de Fricción Potasio (K) Dispersante Boratos: EP Potasio-Boro AW & EP – 100-200 ppm Boro (B) Antioxidante. Fosfitos. Dispersante. Detergente. Fenatos. Fósforo (P) Zinc (Zn) AW Inhibidores de Corrosión Aditivo: ZDDP (Dialquil-ditiofosfato de Zinc) con F´ósforo: 30-3000 ppm AW & EP Antioxidante. Fosfonatos. TCP. Anti-Espuma: Siliconas – 10-30 ppm Silicio (Si) . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: Metales ADITIVOS -Principales Fuentes . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: le dará una idea acerca de la cantidad de metales: • CONTAMINANTES: Refrigerantes: motores de combustión Boro (B) Combustible Diesel Agua Boratada: centrales nucleares Sellos y Elastómeros Sellos, Selladores y Juntas Soldadura, materiales de Fricción (asbestos) Silicio (Si) Granito, cuarzo, arena, catalizadores de aluminio, residuos de hornos eléctricos, fundición, cal, vidrio, mica, algunos crudos, asfalto, carbón ambiental, etc. Tierras Fuller’s Agua de mar Sodio (Na) Combustibles marinos Refrigerantes de motores de combustión Refrigerantes de motores de combustión Potasio (K) Residuos de papel Trazas en el granito Combustibles marinos Vanadio (V) COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: Combinaciones Importantes En muchos casos, ciertas combinaciones de metales y propiedades físicas son tan importantes como los números absolutos y las tendencias. Algunos de los más comunes son: Alarm combination Iron, water, FDRL / S Iron, water, TAN Iron, FDRL Iron, nickel Iron, chromium Iron, copper Source / Result corrosion corrosion gear wear, cylinder wear high alloy steel (shaft) high alloy steel (shaft) ring,cylinder if engine bearing, bearing cage COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : ESPECTROSCOPIA: Combinaciones Importantes Existen muchas combinaciones diferentes, imposible de listar a todas, pero el éxito esta en una buena comunicación Laboratorio-Usuario. Alarm combination Tin Tin, copper Iron, Aluminum Potassium, viscosity Potassium, water, boron, silicon, viscosity Source / Result bearing wear bearing backing, bearing may be wiped bearing wear, coolant leak coolant leak multiplicadores. . Normalmente se elije para lubricantes dónde se espera generación de desgaste ferroso: CAJAS DE ENGRANES: reductores.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : FERROGRAFÍA DE LECTURA DIRECTA (DRF) – [sin unidad] Fundamental para analizar el contenido de partículas ferrosas y algunos no magnéticas en el aceite. en dónde un conteo electrónico de partículas daría datos inflados. variadores. BOMBAS DE ENGRANES COMPRESORES RECIPROCANTES Es más útil en aceites contaminados con agua y de alto color. etc. 01 a 180 .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : FERROGRAFÍA DE LECTURA DIRECTA (DRF) – [sin unidad] La Ferrografía reporta partículas ferrosas de dos rangos de tamaño: PEQUEÑO (DRSS): INCLUYE PERTÍCUALAS FERROMAGNÉTICAS < 5 μm AMPLIO (DRLS): INCLUYE PERTÍCUALAS FERROMAGNÉTICAS HASTO POR ENCIMA DE 300 μm PUEDE INCLUIR CUALQUIER PARTÍCUAL NO FERROMAGNÉTICA DE CUALQUIER MEDIDA Rango: 0. estado de tapas.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER : FERROGRAFÍA DE LECTURA DIRECTA (DRF) – [ppm] Fundamental para analizar el contenido de partículas ferrosas en el aceite. Normalmente se elije para lubricantes dónde se espera generación de desgaste ferroso: Posibles Causas de Desgaste: Transporte y Almacenaje de tambos. etc. Desgaste Anormal Estado de bocas de inspección de tanques Estado de sistema de filtración Respiraderos de tanques Estado de sellos en flechas Trabajos en paros ó salidas de operación Corrosión Interna Posibles Efectos Asociados: Oxidación acelerada del aceite Corte película lubricante Colapsado prematuro de filtros Generación de Lodos Crecimiento de Bacterias Vibraciones Afectación de la Viscosidad Erosión. desgaste de cojinetes Menor vida relativa de la maquinaria Menor vida útil del lubricante . .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 2) ENTENDER: Ejercicios de Aplicación Vamos a aplicar lo aprendido hasta el momento en ir modelando qué debería incluir un reporte de análisis de aceite útil para nosotros. Éstos se establecen en base a: NORMATIVIDAD ASOCIADA: ASMT D4378: ISO: AGMA: . sin embargo es necesario “seleccionar” correctamente los Límites Condenatorios de cada uno de ellos.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: Elegir bien los parámetros a analizar a nuestro lubricante es un gran paso fundamental. Conocimientos.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: RECOMENDACIÓN DE FABRICANTES: OEM’S EXPERIENCIA: Cuando no se tienen referencia previas. . y sobre todo como buena práctica es Siempre recomendable realizar análisis de BASE al fluído lubricante para establecerlos como Línea de Referencia. Fichas Técnicas. 20 minutos > 3 minutos Tendencia > 50 Estabilidad > 0 PELIGRO +/.10% < 90 .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: Lubricantes Minerales Tipo Turbina – R&O PARAMETROS • Viscosidad @ 40° C • Índice de Viscosidad • Número Ácido (AN) • Contenido de agua • Punto de Inflamación • Color • Código de Limpieza • RPVOT (RBOT) Demulsibilidad Liberación de Aire Espumación UNIDAD DE MEDIDA CentiStokes Adimensional mgKOH/gr ppm °C/°F Adimensional Adimensional Minutos Minutos Minutos Mililitros ALERTA +/.20 – 0.100 > 0.15 – 0.200° C Oscurecimiento Inusual y Rápido Según Aplicación Menos del 25% del valor Original > 15 .95 > 0.25 minutos > 5 minutos Tendencia > 100 Estabilidad > 10 NORMA ASTM D-445 ASTM D-2270 ASTM D-974 ASTM D-1744 ASTM D-92 ASTM D-1500 ISO 4406 ASTM D-2272 ASTM D-1401 ASTM D-3427 ASTM D-892 .5% < 95 .25 > 200 < 180 ° C Oscurecimiento Inusual y Rápido Según Aplicación Menos del 25% del valor Original > 20 .20 > 100 < 180 . 5% < 95 .100 > Base + 0.2 > 100 < 180 .20 minutos > 3 minutos Tendencia > 50 Estabilidad > 0 PELIGRO +/.25 minutos > 5 minutos Tendencia > 100 Estabilidad > 10 NORMA ASTM D-445 ASTM D-2270 ASTM D-974 ASTM D-1744 ASTM D-92 ASTM D-1500 ISO 4406 ASTM D-2272 ASTM D-1401 ASTM D-3427 ASTM D-892 .10% < 90 .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: Lubricantes Minerales Tipo Hidráulicos (AW) PARAMETROS • Viscosidad @ 40° C • Índice de Viscosidad • Número Ácido (AN) • Contenido de agua • Punto de Inflamación • Color • Código de Limpieza • RPVOT (RBOT) Demulsibilidad Liberación de Aire Espumación UNIDAD DE MEDIDA CentiStokes Adimensional mgKOH/gr ppm °C/°F Adimensional Adimensional Minutos Minutos Minutos Mililitros ALERTA +/.200° C Oscurecimiento Inusual y Rápido Según Aplicación Menos del 25% del valor Original > 15 .95 > Base + 0.4 > 200 < 180 ° C Oscurecimiento Inusual y Rápido Según Aplicación Menos del 25% del valor Original > 20 . 5 > 200 Según Marca Aceite Según Aplicación Menos del 25% del valor Original > 15 .0 > 300 Según Marca Aceite Según Aplicación Menos del 25% del valor Original > 20 .0 – 1.95 > 1.25 minutos > 5 minutos Tendencia > 100 Estabilidad > 10 NORMA ASTM D-445 ASTM D-2270 ASTM D-974 ASTM D-1744 ASTM D-92 ISO 4406 ASTM D-2272 ASTM D-1401 ASTM D-3427 ASTM D-892 .100 > 1.5 – 2.5% < 95 .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: Lubricantes Minerales Tipo Engranes (EP) PARAMETROS • Viscosidad @ 40° C • Índice de Viscosidad • Número Ácido (AN) • Contenido de agua • Punto de Inflamación • Código de Limpieza • RPVOT (RBOT) Demulsibilidad Liberación de Aire Espumación UNIDAD DE MEDIDA CentiStokes Adimensional mgKOH/gr ppm °C/°F Adimensional Minutos Minutos Minutos Mililitros ALERTA +/.10% < 90 .20 minutos > 3 minutos Tendencia > 50 Estabilidad > 0 PELIGRO +/. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: Lubricantes Minerales Tipo Engranes (EP) PARAMETROS • Ferrografía DRF • Ferrografía DRF • Ferrografía DRF • Ferrografía DRF • Ferrografía DRF UNIDAD DE MEDIDA ppm ppm ppm ppm ppm ALERTA > 15 > 20 > 75 > 25 > 15 PELIGRO > 30 > 40 > 100 > 30 > 30 Equipo Recip Comp HS Gear Box LS Gear Box Comp Tornillo Bombas . 100 ppm de HIERRO PUEDE SER ALGO TÍPICO.000 GALONES DE ACEITE DE ENGRANES. SERÍA ALGO CRÍTICO.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: ESPECTROGRAFÍA DE METALES Algunos puntos que se deben tener en cuenta al comenzar a delimitar metales de Desgaste y Contaminantes son: INICIALMENTE SE USAN LÍMITES POR DEFECTO CADA MÁQUINA SE PUEDE FINAMENTE AJUSTAR LUEGO DE AL MENOS 3 CICLOS DE MUESTREO SE PUEDEN HACER AJUSTES POR CIRCUNSTANCIAS INDIVIDUALES CADA MÁQUINA SE PUEDE FINAMENTE AJUSTAR LUEGO DE AL MENOS 3 CICLOS DE MUESTREO NO SUELEN USAR LÍMITES PARA ADITIVOS DEL LUBRICANTE SE REPORTAN PARA VER CAMBIOS EN FORMULACIONES O AGREGADOS ERRÓNEOS SE DEBE CONOCER LA CAPACIDAD DEL DEPOSITO PARA AJUSTES FINOS. YA QUE: EN UN DEPÓSITO DE 1. . EN UN DEPÓSITO DE 20 GALONES. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: ESPECTROGRAFÍA DE METALES Límites por defecto para Metales Spectrográficos: Metal de Desgaste Hierro Equipo Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Cobre Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Alerta 10 10 20 10 50 10 15 10 10 15 Peligro 20 20 40 20 100 20 30 20 20 30 . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: ESPECTROGRAFÍA DE METALES Límites por defecto para Metales Spectrográficos: Metal de Desgaste Plomo Equipo Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Estaño Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Alerta 5 10 10 10 15 5 15 10 10 15 Peligro 10 20 20 20 30 10 30 20 20 30 . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: ESPECTROGRAFÍA DE METALES Límites por defecto para Metales Spectrográficos: Metal de Desgaste Cromo Equipo Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Níquel Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Alerta 5 5 5 10 15 5 5 5 5 5 Peligro 10 10 10 20 30 10 10 10 10 10 . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: ESPECTROGRAFÍA DE METALES Límites por defecto para Metales Spectrográficos: Metal de Desgaste Aluminio Equipo Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Titanio Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Alerta 10 10 15 10 15 5 5 5 5 5 Peligro 20 20 20 20 30 10 10 10 10 10 . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: ESPECTROGRAFÍA DE METALES Límites por defecto para Metales Spectrográficos: Metal Contaminante Silicio Equipo Alerta 10 5 15 15 20 10 10 10 10 15 Peligro 20 10 30 30 40 20 20 20 20 30 Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Boro Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 3) ESTABLECIENDO LÍMITES: ESPECTROGRAFÍA DE METALES Límites por defecto para Metales Spectrográficos: Metal Contaminante Sodium Equipo Alerta 20 10 25 15 50 5 5 10 10 20 Peligro 40 20 50 30 75 10 10 20 20 40 Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines Potassium Compressors Hydraulics Gear Boxes Motors Engines . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 4) MIRAR: ¿ El reporte que usted recibe contiene lo que necesita ? A estas alturas ya estamos en condiciones de mirar y detectar qué esta bien y que está faltando en el reporte de análisis de aceite que llega a nuestras manos. Para este propósito nada mejor que ir sobro los ejemplos prácticos: . si hago aprendo” .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 5) EJECUTAR: Ejercicios para distenderse y aplicar todo lo aprendido “ Si escucho conozco. En algunos afortunados casos la falla de lubricación es detectada a tiempo para evitar un daño mayor al sistema principal.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Conceptos básicos de Root Cause Analysis (RCA) El Análisis de Aceite es una de las herramientas fundamentales para el Análisis de Causa Raíz de problemas de lubricación detectados y también para el Análisis de Causa Raíz de Fallas: Root Cause Failure Analysis (RCFA) una vez que se produce una avería. . La idea principal del RCA es: Descubrir → Describir → Eliminar Desafortunadamente los problemas de lubricación son generalmente ignorados y no tomados con la seriedad que éstos representan. Incluso se llega a convivir creyendo que una pobre vida de la máquina y del lubricante es algo normal. en otros el sistema general falla debido a que el lubricante ó el sistema de lubricación no se desempeño efectivamente. atribuyendo la fallas de maquinarías inducidas por la lubricación a alguna otra causa. para poder así resolver el crimen tal y como lo hacía el propio Sherlock Holmes! . en dónde el lubricante y/o el sistema de lubricación son los principales sospechosos. Resolver Problemas Relacionados con la Lubricación Implica: Tratar de centrarnos en resolver “la Causa” no “el Síntoma” Una buena resolución a un problema implica hacer “Muchas Preguntas” El propósito es dar a los profesionales de la lubricación una conducta de investigación de problemas relacionados con lubricación. pero la mayoría de ellos tiene muchas cosas en común y apuntan siempre al mismo camino: Encontrar y Eliminar el Causa.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Objetivo del RCA Bajo el concepto de RCA se han desarrollado varios procesos de implementación. de los US. Oficina de Energía Nuclear. desarrollada en 1992 por el Departamento De Energía. El mismo describe Cinco Fases: Recolección de Datos Evaluación de los Datos Acciones Correctivas Informar Seguimiento .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Proceso de RCA Uno de las guías más populares y gratuitas para aplicar RCA es la “DOE-NE-STD-1004-92”. Barnices. posible origen de partículas involucradas: forma. ácidos. Gases. etc. AN. ó mientras ocurre la misma si fuera posible. generalmente. Intentar conservar toda “evidencia” física sobre la falla. es ignorada ó desconocida. superficie y varios detalles sobre la posible Causa Raíz. algunos puntos pueden incluir: Lubricantes: Constituye una “foto instantánea” del sistema al momento que se toma la muestra. que puede haber influido en la falla. . Combustibles. color. tamaño. hay que tratar de preservar la “escena del crimen” lo más inalterada posible y acudir al lugar de la falla inmediatamente después de que sucedió. Los sistemas de lubricación ofrecen una tremenda cantidad de información al respecto. Propiedades Químicas del Aceite: Viscosidad. y es fuente de vital información: Contaminantes o Productos de Degradación: Agua. la cual. etc. esto permitirá recolectar “pistas” sobre la falla.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Recolección de Datos Tal vez sea el paso más importante de las 5 fases del RCA. Partículas de Desgaste: mecanismos de desgastes. Válvulas de alivio y by-pass. Rotura Prematura de tapas. contaminante de proceso. Revisar además: Vasos de filtros. Estas pueden ser re-analizadas en caso necesario. etc. etc. selladores. Manómetros. Líneas de Grasa y Chumaceras: buscar por restos de grasa ó espesantes. Resinas. Lodos y Otros Depósitos: Constituyen “los restos” de un lubricante fuertemente degradado. Barnices. aglomeración de carga. No Olvidar: Unidades de Filtración: separadores centrífugos. contaminado ó químicamente modificado por revestimientos. vació. electrostáticos. El origen de la reacción reside dentro de éstos subproductos de la misma. Ineficiencia. etc. . durante y después de la falla. Colapsado. Falla del medio de Filtrado: Saturación. coalescentes. para confirmar su correcto funcionamiento. intercambio de masas.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Filtros y Separadores: Constituye la “caja negra” de la maquinaria. Recolección de Datos Gomas. aún mejor que el lubricante contiene información vital del antes. Datos Históricos y Tendencias: solicitar a su laboratorio si este los conserva Muestras Previas Almacenadas: muchos laboratorios guardan muestras analizadas por buenos períodos de tiempo. Análisis de Aceite Previos: Recolectar todos los reportes de Monitoreo de Condición previamente realizados. etc. Sistemas de Lubricación Automáticos: revisarlos. Recolección de Datos Sistema de Lubricación: Constituye el camino usado por el sospechoso para cometer la falla. sellos y juntas dañadas. bocas de inspección. flujo. etc. y flujo volumétrico. conectores. etc. tomar fotografías. Lubricadores Spray: revisar patrón del spray. Cuerpos Extraños: barnices. obstrucciones. actuadores y válvulas. . Mangueras y Tuberías: obstrucciones y pérdidas en bridas. pérdidas. funcionamiento general. formaciones acuosas. Aros y Collares de Lubricación: revisar su correcta funcionalidad.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Condición del Depósito o Tanques: Es la “guarida” del principal sospechoso: el lubricante. diseño interno del tanque. pueden haber fallado. etc. indicadores de nivel. pérdidas. etc. objetos perdidos. estado de sensores. Lubricadores de Nivel Constante: revisar niveles. daños visibles. pérdidas. estado de pinturas. Lubricadores por Goteo y por Mecha: revisar por regulación del flujo y obstrucciones. Formas de las tuberías de descarga. Buscar por: Estado: herrumbre y/o corrosión química. respiradores dañados. alarmas de bajo nivel. distancia libre del aceite. dirección. Observar: Nivel del lubricante. Evaluar entre otros: Bombas Lubricación: ruido. presión. saturado ó colapsado. Recolección de Datos Revisar y tomar notas de Parámetros del Sistema de Proceso y Observaciones: Misceláneos: Componentes recientemente Instalados: siempre revisar minuciosamente al reemplazar piezas Fotografías y/o Videos: una imagen dice más que mil palabras Entrevistar a operarios. mecánicos. dirección. Entrevistas: permítase escuchar y caminar con la gente. supervisores y gerentes: información más suave. lleve una lista de preguntas preparadas. . RECUERDE: sea un entrevistador que busca “Hechos” no “Culpables”. ingenieros. hágalas pronto no espere que se transforme la información y cada cual emite su versión-opinión-idea de lo sucedido.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Temperatura del Lubricante Flujo ó Caudal Porcentaje de Saturación con Agua Contadores de Partículas en Línea Cualquier otra información medida Lubricadores Spray: revisar patrón del spray. Lubricadores por Goteo y por Mecha: revisar por regulación del flujo y obstrucciones. repase y reviva la “escena del crimen”. y flujo volumétrico. Entrevistas: hágalas a la gente que está día a día con la máquina. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Recolección de Datos . El objetivo principal de esta etapa es “Identificar” cuál fue el problema y su grado de “Importancia”.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Evaluación de los Datos Esta fase contempla el “análisis” de los datos recolectados para detectar factores causales. para entonces pasar a aplicar progresivamente alguna metodología a través de los posibles “Sospechosos” hasta dar con el que originó la falla. Identificar el Problema ¿Significativo? N Fin S Identificar Causa N ¿Se Alcanzó la Mejor Solución? S S ¿Alguna Otra Causa? N . Ha sido criticado por su falta de claridad en la secuencia de los eventos. Análisis de Secuencia de Eventos Análisis de Eventos y Factores Causales Análisis de Cambios Análisis de Barreras Análisis del Árbol de Riesgos . dado que todos las posibles causas de falla (espinas) se van sumando un eje central (columna) que finalmente conduce a la Causa Raíz (cabeza). hay a que aplicar alguna metodología de análisis Causa→Efecto. algunas de las más populares son: Análisis del Árbol de Falla (FTA): resulta en un árbol que comienza con un evento inicial (falla) y progresa lógicamente hacia abajo hasta que el límite de resolución es alcanzado revelando la Causa Raíz. Constituye la más sofisticada y popular técnica para analizar fallas. Análisis Causa & Efecto: también conocido como análisis espina de pescado. dado su carácter deductivo y racional.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Evaluación de los Datos Una vez identificado el problema y analizado que es relevante. Tolerance Geometry Surface Finish Load Speed Machine Failure Mechanical Properties Corrosion Resistance Materials Metallurgy Microstructure Composition Additives Blow-By Base Oil Contaminants Lube Chemistry Wear Corrosion Fracture Operating Conditions Static versus Dynamic Temperature Thermal/Mechanical Treatment .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Evaluación de los Datos Análisis Causa & Efecto Mechanical Design Lube Supply Stress Conc. se necesitara para acortar el proceso y evitar posibles errores u omisión de pasos del proceso.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Evaluación de los Datos Independientemente de la metodología elegida. Alguno de los más comunes modos de fallas relacionado con la lubricación son: INSUFICIENTE VOLUMEN DE LUBRICANTE: Pérdida Volumétrica Repentina del Lubricante Bajo Nivel Flujo Insuficiente EXCESIVO VOLUMEN DE LUBRICANTE: Aplicado Manualmente Aplicado Automáticamente . la participación de un Profesional en Lubricación con el conocimiento adecuado. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: LUBRICANTE INCORRECTO: Lubricante Incorrecto Agregado a la Máquina Lubricante Etiquetado Inadecuadamente Lubricante erróneo utilizado durante el llenado inicial Especificaciones del Lubricante Incorrectas LUBRICANTE CONTAMINADO: Aislamiento de Contaminantes Insuficiente ó Inefectiva Remoción de Contaminantes Insuficiente ó Inefectiva Resistencia Insuficiente del lubricante frente a la Contaminación FALLA DEL LUBRICANTE: Falla del Aceite Base Falla de los Aditivos Falla del Espesante de una Grasa Evaluación de los Datos . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Falla Equipo de Bombeo Motor Acople Impulsor Mal Diseño o Especificación Contaminación con Suciedad Evaluación de los Datos Análisis del Árbol de Falla (FTA) Bomba Rodamientos Lubricante Incorrecto Lubricante Degradado Desalineación del Conjunto Instalación Incrrecta Falla de Respirador Falla de Filtro de Aceite Falla de los Sellos Aceite Nuevo Sucio Filtro Saturado Filtro Fallado No hay Indicador de Presión Indicador de Presión Falló Inspección de Filtros Incompleta Sin Orden de Trabajo par a Cambio de Filtros . COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Conceptos básicos de Root Cause Analysis (RCA) Dirt 45% Misassembly 13% Other 4% Corrosion 4% Misalignment 13% Overload 10% Insufficient Lube 11% . etc. . beneficios. Esto puede requerir entrenamiento. etc. nuevas inversiones. supervisores. costos basados en riesgos. Antes de implementar la acción hay que evaluar las consecuencias de implementarla vs las no implementarla. proveedores. hacer las correcciones necesarias a los demás sistemas involucrados. Esto con el objeto de minimizar riesgos y errores y además como dato de mejora continua si es el caso. mantenedores. Informar Sea que se decida tomar una acción correctiva a no se debe de informar a todas las partes directa y indirectamente involucradas: operarios. Seguimiento Es necesario un correcto y minucioso seguimiento para comprobar que las acciones correctivas realizadas fueron correctamente implementadas. etc.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 6) ANALISIS DE CAUSA RAÍZ: Acciones Correctivas Una vez detectada la causa raíz del problema se deben tomar las Acciones Correctivas adecuadas de modo de asegurar que la falla no vuelva a ocurrir. la presencia de catalizadores como: aire. agua y ciertos metales aceleran este proceso notablemente. Cuándo un aceite de turbina se degrada la integridad de los hidrocarburos bases se ve comprometida y los aditivos de sacrificio se agotan. Rayos UV y el trabajo mecánico (stress).COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Degradación de los Aceites de Turbina El lubricante se degrada debido a la energía mecánica y térmica: calor y rayos UV). . causando cambios moleculares irreversible. alcoholes. tales como: Radicales Libres → Peróxidos → Ácidos Carboxílicos • Radical Libre: se genera por el calor. • Peróxido: se forma al reaccionar el radical libre con el Oxígeno • Ácidos Carboxílicos: los peróxidos reaccionan generando más radicales libre. La tasa de oxidación se duplica por cada 10° C de aumento de temperatura a partir de los 90-100° C. Los dos principales métodos de degradación en lubricantes de turbinas son: • OXIDACIÓN: Es un proceso químico dónde el oxígeno convierte a las moléculas de hidrocarburo en diferentes productos. quetones y ácidos. [ml] Mide el agotamiento de Aditivos Antiespumantes ASTM D-892 ASTM D-3427 ASTM D2272 DEMULSIBILITY: Capacidad de Liberación de Agua [minutos para 40-40-0] Mide el agotamiento de Aditivos Demulsificantes ASTM D-1401 FERROGRAFÍA ANALÍTICA: Análisis Microscópico de partículas de desgaste y otras [μm] . Color. AIRE RELEASE: Liberación de Aire Entrampado. RPVOT. Viscosidad y AN. [min] Mide la Calidad del Lubricante Base FOAM TENDENCY: Tendencia a formar Espuma. [min] Mide el agotamiento de Aditivos Antioxidantes Tendencia a Formar Barnices: Ensayo QSA [%] Se asocia usualmente con: RPVOT.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) PAQUETE de ENSAYOS ESPECIALES A Continuación repasaremos los ensayos más relevantes usualmente elegidos para profundizar el estudio de Análisis de Causa Raíz (RCA) en Turbomaquinarias: OXIDATION STABILITY TEST: Rotating Pump Vessel Oxidation Test . La tasa de oxidación se duplica por cada 10° C de aumento de temperatura a partir de los 90-100° C. agua y ciertos metales aceleran este proceso notablemente. Los dos principales métodos de degradación en lubricantes de turbinas son: • OXIDACIÓN: Es un proceso químico dónde el oxígeno convierte a las moléculas de hidrocarburo en diferentes productos. Rayos UV y el trabajo mecánico (stress). alcoholes. quetones y ácidos. causando cambios moleculares irreversible. Cuándo un aceite de turbina se degrada la integridad de los hidrocarburos bases se ve comprometida y los aditivos de sacrificio se agotan.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Degradación de los Aceites de Turbina El lubricante se degrada debido a la energía mecánica y térmica: calor y rayos UV). • Peróxido: se forma al reaccionar el radical libre con el Oxígeno • Ácidos Carboxílicos: los peróxidos reaccionan generando más radicales libre. . tales como: Radicales Libres → Peróxidos → Ácidos Carboxílicos • Radical Libre: se genera por el calor. la presencia de catalizadores como: aire. 000° C. Los enlaces de los hidrocarburos se rompen (Craqueo) creando subproductos carbonoso insolubles generalmente submicronicos. La principales causas de la degradación térmica son: Micro-Dieseling: es una compresión adiabática (sin intercambio de calor) de las burbujas de aire entrampado. Chispas por Descarga Electrostática (ESD): como resultado de la acumulación de cargas debido a la fricción interna molecular que se genera cuándo el aceite pasa por huelgos muy apretados a alta velocidad. pero el principal efecto es la generación de Barnices y el oscurecimiento repentino del lubricante. Se asocia con la modificación de varios parámetros químicos del lubricante. . ESD también se genera en sistemas de flujo completo cuándo atraviesan filtros mecánicos de una micra. Las burbujas puede colapsar (estallar) creando temperaturas por encima de los 900-1000° C. ESD puede producir temperaturas por encima de los 10. de los Aceites de Turbina Puntos Calientes: puntos muy calientes del sistema también causarán degradación térmica: • Contactos metal-metal por: • Desgaste adhesivo y abrasivo (contaminación) • Película poco resistente o muy delgada • Vibraciones. Hasta la fecha NO existe ningún ensayo normado para poder medir éste tipo de degradación. cuando éstas de zonas de baja presión (reservorio) a zonas de alta presión y temperatura (bombas y cojinetes).COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Degradación • DEGRADACIÓN TÉRMICA: Este proceso ocurre sin necesidad de oxígeno y a temperaturas arriba de 290-300° C. etc. Impacto sobre el Lubricante Espuma / Aire Entrampado Liberación de Aire Reducida Herramientas Analíticas Foam Tendency: ASTM D892 Air Release: ASTM D3427 Reducción de Nivel Aumento de la Viscosidad Contaminantes Livianos Formación de Ácidos Extinción de Aditivos Visual: niveles.VPR Número Ácido (AN): ASMT D974 RPVOT: ASTM D2272 Formación de Lodos & Barnices Desgaste .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Degradación de los Aceites de Turbina A continuación se muestra el amplio rango de efectos en la Degradación de Lubricantes en un sistema de turbinas y las más útiles herramientas analíticas para su detección. QSA-VPR Visual. humos. Espectrografía de Metales . Viscosidad Cinemática ASTM D445 Potencial de Formación de Barnices QSA .Corrosión Visual. etc. Contactos con puntos calientes: metal-metal Contaminación con gases de proceso Baja Calidad del lubricante: mala selección Contaminación con combustibles Extensión de su vida útil: recambio fuera de tiempo Poca Resistencia a la degradación Paquete de aditivos incorrecto o de baja calidad Herrumbre y Corrosión Corrosión química Película Lubricante inadecuada Posibilidad de contactos metal-metal Menor evacuación del calor (mayor viscosidad) Mayor consumo de energía Desgaste acelerado: menor vida útil Mayores costos asociados: Mtto y Producción Posibles Soluciones: Selección correcta del lubricante Monitoreo constante y efectivo Aditivos antioxidantes correctos Buenas prácticas de Mantenimiento Contaminación controlada . detergentes.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Degradación de los Aceites de Turbina Generación de Barnices Posibles Efectos Asociados: Posibles Causas de Degradación: Generación de Aire Entrampado Elevadas Temperaturas Presencia de agua Chispas por Arcos Eléctricos Contaminación: grasas. etc. Existen dos tipo de aditivos antioxidantes: • Captador de Radicales Libres: Actúan neutralizando los radicales libres mediante el donando de un átomo de Hidrógeno. . Esto se debe a que carecen de Inhibidotes naturales de Oxidación. Normalmente son aditivos tipo Fenoles y Aminas.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Degradación de los Aceites de Turbina Los lubricantes de turbinas sintéticos Grupo IV (PAO) y los Hidrofraccionados Grupo II+ y III (VHVI) tiene por naturaleza baja estabilidad frente a la oxidación. • Captador de Peróxidos: Actúan descomponiendo los peróxidos en componentes más estables lo que previene la formación de radicales libres Este tipo de aditivos se “suicidan” para retardar así la oxidación prematura extendiendo la vida útil del lubricante. motivo por lo cual es necesario agregar aditivos en las formulaciones de productos terminados. .0 mg KOH/gr ó hasta que se alcance 10.000 Horas. • Se mezclan en la máquina de ensayo ASTM: • Aceite @ 95° C • Agua Destilada • Catalizadores: Cu.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) Análisis Especiales: TOST: Turbine Oil Stability Test [Hr] – ASTM D943 El principal ensayo para evaluar la Resistencia a la Oxidación inicial de aceites lubricantes nuevos de tipo Hidráulicos. • Restricción: no es reproducible como ensayo de rutina ó especial por laboratorios privados. Se realiza “simulando” situaciones de oxidación extremas. solamente lo realizan los Fabricantes Serios de lubricantes al momento de formular un producto para su futura venta. Fe • Oxígeno • Se comienza a medir la cantidad de HORAS Hasta alcanzar un AN= 2. R&O y Turbinas. aún peores que las comúnmente encontradas en las aplicaciones de campo. • Objetivo: proporciona una idea de la Vida Útil que tendrá el lubricante. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANÁLISIS ESPECIALES: TOST: Turbine Oil Stability Test [Hr] – ASTM D943 2.Group I Oils HC – Group II.0 0 2 4 6 8 10 Tiempo en Kilo Horas . II+ Oils 0.5 1.0 SR. AN: Número Ácido 1.0 Total Acid No.5 0. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANÁLISIS ESPECIALES: RPVOT Rotating Pump Vessel Oxidation Test.ASTM D2272 El principal ensayo para evaluar la Resistencia a la Oxidación Remanente de aceites lubricantes nuevos y en servicio de tipo Hidráulicos. aún peores que las comúnmente encontradas en las aplicaciones de campo. es decir cuándo el aceite “absorbió” suficiente oxígeneo para oxidarse. • Ventaja: el ensayo es realizable por cualquier laboratorio externo en cualquier momento que se decida. . Fe • Oxígeno @ 90 PSI • Se comienza a medir la cantidad de MINUTOS Hasta alcanzar caída de Presión de 25 PSI. R&O y Turbinas. Se realiza “simulando” situaciones de oxidación extremas aceleradas. • Objetivo: proporciona una idea de la Vida Remanente del lubricante y del Agotamiento de aditivos Antioxidantes. [min] . • Se mezclan en la máquina de ensayo ASTM: • Aceite @ 150° C • Agua Destilada • Catalizadores: Cu. y su contraste con la depleción de los aditivos Anti-Oxidantes Group I Oils Group II Oils Group II+ Oils .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANÁLISIS ESPECIALES: RPVOT Rotating Pump Vessel Oxidation Test. [min] .ASTM D2272 o Comportamiento del RBOT= RPVOT con el tiempo. [min] . .ASTM D2272 • Atención: un alto valor inicial NO es garantía de que éste se conserve alto durante la vida útil del lubricante. Hay que evaluar cada caso ya que esto depende de la calidad de refinación y de tipo de aditivos utilizados.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANÁLISIS ESPECIALES: RPVOT Rotating Pump Vessel Oxidation Test. [Hr] – ASTM D943 RPVOT Rotating Pump Vessel Oxidation Test. [min] .ASTM D2272 Posibles Causas de valores de TOST y RPVOT Bajos: Mala selección del paquete de Aditivos Proceso de refinación anticuado: RS Tecnología de fabricación mejorable Lubricante de bajo muy costo Uso de aditivos de baja calidad Posibles Efectos Asociados: Alta propensión a la formación de Barnices Menor Vida Útil del lubricante Necesidad de Monitoreo más frecuente Necesidad de recambio más frecuente Pérdidas de producción más frecuentes Menor confianza general al sistema Aumento de costos de mantenimiento y producción Menor protección frente al desgaste corrosivo Menor expectativa de vida útil de la maquinaria Necesidad de reposiciones parciales (refreshing) Posibles Causas de Disminuciones rápidas de RPVOT:: Alta contaminación con agua Temperaturas de trabajo por encima del rango de uso Contaminación con otro tipo de lubricante Contaminación con H2S u otro ácido /gas fuerte Alta contaminación con partículas metálicas Agotamiento de aditivos Anti-Oxidantes .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANÁLISIS ESPECIALES : TOST: Turbine Oil Stability Test. tienen menos tendencia a causar aire entrampado. . • Sintéticos Poliglicoles PAG: es difícil de clasificarlos dada su tendencia a absorber agua. Se ven fuertemente influenciados por contaminación con agua. en cuyo caso se recomienda el ensayo ASTM D892. permitiendo que estas se rompan. Esta propiedad está ligada a la tensión superficial: • Sintéticos PAO & Hidrofraccionados: dada su mayor tensión superficial poseen menor tendencia a la formación de espuma comparados con los lubricantes refinados por solventes. aunque por encima de los 50° C tiene muy poca tendencia a espumar. Aditivos Antiespumantes: • Siliconas: muy utilizada en lubricantes automotrices ó sometidos a alta agitación. • Esteres de Fosfato: tienen tendencia a formar espumas a bajas temperaturas. generando problemas de aire entrampado. La silicona envuelve a las burbujas de aire reduciendo las fuerzas de corte. Incluso 1 ppm de silicona puede causar este problemas en sistemas estancos. Por otro lado. la que puede influir en la formación de espuma.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Problemas de Aireación y Espuma Efectos del tipo de Aceite Base: el origen del crudo y el proceso de refinación determinan el comportamiento del lubricante frente a la formación de espuma y la capacidad de liberar aire. dada su alta densidad. son difíciles de monitorear por Espectroscopia. ésta se puede ver: • Selladores siliconados • Juntas • Recubrimientos de cables eléctricos y mangueras • Copolímeros Acrilatos: más comunes en aceites industriales. dada su baja tensión superficial. ya que no hay turbulencia que ayude a que las burbujas choquen entre sí y se rompan. puede crear una barrera que impida la liberación de burbujas de aire en sistemas muy estancos. Solo depende de la calidad del lubricante y del básico utilizado para su elaboración.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Air Release. Group I Oils Group II Oils . ya que indica la capacidad del lubricante para liberar el aire entrampado en el seno del lubricante. El ensayo consiste básicamente en inyectar aire a una cantidad dada de lubricante @ 50° C para luego medir el tiempo que demora en liberarse hasta la superficie. [min] – ASTM D3427 Este ensayo es aún más impactante que el ensayo de espumación. Posibles Causas de Altos Valores: Tecnología del proceso de Refinación Calidad del Básico Mayor Viscosidad -> mayor tiempo Posibles Efectos Asociados: Promover la Oxidación del aceite Cavitación de bombas Vibraciones Capa de lubricante no homogénea Piting de Cojinetes Promover Corrosión & Herrumbre • Nota: esta propiedad no puede ser mejorada mediante el agregado de aditivos. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Foam Tendency. • Se reportan normalmente 3 Secuencias: • Secuencia I: Tendencia/Estabilidad resultante de inyectar aire por 5 minutos a 190 ml de aceite @ 50° C. El ensayo consiste básicamente en inyectar aire a una cantidad dada de lubricante para luego medir el volumen de espuma formado en la superficie del mismo. Group I Oils Group II Oils Group II+ Oils . inmediatamente después de quitar el flujo de aire (Tendencia) y a los 10 minutos (Estabilidad). Es de particular importancia para los lubricantes de turbinas y de engranes. [ml/ml] – ASTM D892 Con este ensayo se evalúa la tendencia a la formación de espuma de los lubricantes Industriales y Automotrices. • Secuencia II: Tendencia/Estabilidad resultante de inyectar aire por 5 minutos a 180 ml de aceite @ 93° C. ya que la formación excesiva de espuma sobre el lubricante puede inducir problemas operativos diversos. • Secuencia III: Tendencia/Estabilidad resultante de inyectar aire por 5 minutos a 180 ml de aceite @ 24° C. Posibles Causas Aumento: Agotamiento de Aditivo Antiespumantes Contaminación con grasas: calcio y Litio Otros Lubricantes Productos de Limpieza: jabones y Surfatantes Aguas tratadas con químicos Posibles Efectos Asociados: Indicaciones erróneas de nivel Riesgos de Seguridad Imposibilidad de revisar aspecto del lubricante Es una claro indicativo de un problema mayor Group V: ester de fosfato Sistema EHC Contaminado Group I Oils: Turbina Gas Lubricante Envejecido Group II+ Oils: Turbocompresor Espuma Normal . [ml/ml] – ASTM D892 Es de hacer notar que cierta espumación del lubricante es normal y beneficiosa.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Foam Tendency. ya que es un indicativo que hay buena liberación del aire entrampado en el lubricante. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Problemas de Aireación y Espuma: RCA • Identificar Causa Raíz: el problema puede ser generado por el lubricante ó por el sistema: Lubricante: una muestra bien agitada, si no espumea ó si el espuma desaparece rápidamente, esto descarta en gran medida al lubricante. Sistema: posibles puntos a investigar para juntar información Modificaciones recientes Arranque en frío: precalentar lubricante, entrar en régimen paulatinamente. Hay sistemas que por naturaleza generan espumación del lubricante: motores verticales, cojinetes de empujes en turbinas Revisar pérdidas de lubricante en succiones de bombas de alta presión y válvulas Revisar el diseño del reservorio: retorno del lubricante y succión Curvas pronunciadas en tuberías • Nota: esta propiedad móviles pueden pegarmejorada mediante Excesivo nivel de reservorio: partes puede ser contra el lubricante Bajo nivel de reservorio: no el agregado de da el tiempo suficiente para que obstante de es una aditivos, no disminuya el nivel espuma práctica riesgosa y cuidadosa. La mejor forma de mejorar el valor es reemplazar una parte del lubricante por nuevo (refresh). Dramático aumento del diámetro en las tuberías COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Demulsibilidad, [minutos] – ASTM D1401 Con este ensayo se evalúa la capacidad del lubricante para separarse del agua libre, disuelta ó emulsionada. El ensayo consiste básicamente medir los minutos que tardan en separarse 40ml de aceite y 40 ml de agua destilada, @ 54° C, cuándo se agitan a 1,500 r.p.m. por 5 minutos. Existen tres formas de reportar los resultados: Minutos hasta obtener una emulsión de 3ml (separación parcial) Minutos hasta obtener una emulsión de 0ml (separación completa) Nomenclatura completa: ml Aceite /ml Agua /ml emulsión (minutos) 42 / 38 / 0 (10) • Nota: Si transcurrida una hora no se logra al menos una emulsión de 3ml, se termina el ensayo y se reportan los valores obtenidos. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Demulsibilidad, [minutos] – ASTM D1401 Con este ensayo se evalúa la capacidad del lubricante para separarse del agua libre, disuelta ó emulsionada. Posibles Causas de Altos Valores: Tecnología del proceso de Refinación Calidad del Básico Agotamiento de Aditivos Degradación del lubricante Posibles Efectos Asociados: Promover la Oxidación del aceite Vibraciones Capa de lubricante no homogénea Piting de Cojinetes Promover Corrosión & Herrumbre Generación de lodos Más riesgo de eliminar aditivos • Nota: Al igual que otras propiedades de los lubricantes, NO se recomienda el agregado de aditivos para recuperar valores. Preferir elegir lubricantes de buen desempeño, o en casos de emergencia, optar por reposiciones parciales (refreshing). COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Potencialidad de Formación de Barnices .QSA ¿ Ha Visto Algo Así ? Cojinete Radial en Turbina de Gas Variador de Velocidad – Turbogenerador . por lo que no es posible removerlos con sistemas de filtración mecánica convencional. De tamaño típicamente por debajo de la micra. Existen dos categorías: • Solubles en el Aceite: son de naturaleza no-polar y quedan en suspensión en el lubricante oscureciendo su color. Se combinan y se absorben sobre superficies di-polares metálicas formando barnices.QSA Uno de los resultados de la degradación de los aceites de turbinas es la generación de subproductos insolubles llamados contaminantes suaves. Engranes.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Potencialidad de Formación de Barnices . Se aglomeran en cuerpos de válvulas y guías: • Superficies de Cojinetes y Rodamientos. Tuberías y Filtros. • Insolubles en el Aceite: son de naturaleza polar e inestables en el aceite (no polar). . Dado que los insolubles varían tanto en color como en consistencia: desde una dura resina marrón hasta un alquitrán negro pasando por una gelatina de petróleo opaca.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Potencialidad de Formación de Barnices . para terminar de establecer el VPR: Varnish Potential Rating (Potencial de Formación de Barniz) se analiza la membrana con un Espectrofotómetro que emite un espectro visible de luz en función de la intensidad de luz de los colores.QSA QSA: Quantitative Spectrophotometric Analysis: el análisis se basa en un Procedimiento Colorimétrico dada las características de color únicas que presentan los lubricantes con altos niveles de barnices. y se puede establecer un patrón de criticidad: Además: se cuantifica la cantidad de insolubles retenidos [mg/l] al filtrar el lubricante por una membrana ultra fina. . Los colores de barnices pueden variar desde amarillo hasta rojo dependiendo de su tinte e intensidad. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Potencialidad de Formación de Barnices .QSA Posibles Efectos sobre el lubricante: Posibles Causas: Degradación térmica del lubricante Degradación Oxidativa Lubricante no soporta las condiciones operativas Temperatura de operación excede rango del aceite Aditivos Incorrectos Bajos Valores de RPVOT y TOST Estrés del lubricante Aumento repentino del Color Posible aumento del AN Posible aumento de la viscosidad Generación de insolubles sub-micrónicos Posibles Efectos sobre la maquinaria: Barniz + Partículas= Lija = Abrasión Barniz: aislante: menor disipación del calor Menor espesor de películas lubricante Atascamiento de servo válvulas Colapsado prematuro de filtros . .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Potencialidad de Formación de Barnices .QSA Zona Sombreada = Aceptabiidad QSA • Siempre que se quiera conocer realmente el estado del lubricante. en referencia a su resistencia a la oxidación y su peligrosidad de generar barnices. se recomienda realizar ambos ensayos: RPVOT y QSA. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Análisis Infrarrojo - Unidades de Absorbancia [cm-1] FTIR: Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier. El ensayo consiste básicamente en hacer pasar luz infrarroja a través de una muestra de aceite y por otro lado un detector fotosensible mide la cantidad de luz que esta pasando. Ciertas sustancias como los aditivos y contaminantes, absorben energía infrarroja a diferentes Longitudes de Onda (su frecuencia de resonancia). Esto es detectado por el Espectrofotómetro y mediante un algoritmo de Fourie transforma la energía lumínica en un Espectro Electromagnético donde se muestran las “Unidades de Absorbancia” a diferentes longitudes. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Análisis Infrarrojo Los elementos que se pueden detectar son: Contaminantes Comunes: Agua, Hollín, Combustibles, Glicoles, Solventes. Degradación: Oxidación, Sulfatación, Nitración. Aditivos: anti-desgastes, inhibidores de oxidación, etc. Parámetro Longitud de Onda [cm-1] Aceite Mineral: 1,750 Oxidación Ester Orgánico: 3,540 Ester Fosfatado: 815 Sulfatación Nitración Hollín Agua Glicoles 1,150 1,630 2,000 Aceite Mineral: 3,400 Ester Orgánico: 3,625 880; 3,400; 1,040 y 1,080 Diesel: 800 Combustible Gasolina: 750 Gasolina JET: 750 Inhibidores fenólicos (Humedad, Glicol) Aditivos antioxidante, antidesgaste ZDDP 3,650 980 COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Análisis Infrarrojo Nitración (1,630) Sulfatación (1,150) Glycol (1,040) Oxidación (1,750) Agua (3,400) Hollín (2,000) AW (980) COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Análisis Infrarrojo Agua (3.400) Nitración (1.630) . 150) Glycol (1.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Análisis Infrarrojo Sulfatación (1.040) . agua y aditivos antioxidantes. Para estos casos se recurre a estudiar otras zonas del espectro dónde además aparezca el producto deseado individualizar.400 cm-1. contaminantes.000 a 600 cm-1 Aplicar en varias estudios científicos Detección simultánea de varios parámetros Detección de Parámetros Físicos y Químicos Ideal para marcar tendencias y comparaciones Resultados Gráficos atractivos Con curvas de calibración se pueden obtener las concentraciones: %. En algunos casos ciertas sustancias como el glicol. lo que puede dificultar su distinción. Precisión limitada al momento de traspasar a unidades de concentración: ppm ó % Hollín se reporta como unidad de transmisión más que absorbancia.600 a 3. Por ejemplo el glicol además absorve luz a los 880. etc. ppm Detección de mezclas de lubricantes diferentes Desventajas: Traslape de picos de absorción Necesidad de contar con línea base Influencia de otros componentes del mismo grupo: aditivos diversos.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Análisis Infrarrojo Ventajas: Económico Rápido de preparar Amplio Rango de utilización: 4. tiene regiones de obsorción entre los 3. 1040 y 1080 cm-1. . 1000x obteniéndose pistas sobre la severidad y la causa raíz de un problema de desgaste y/o contaminación: MECANÍSMOS DE DESGASTE: ABRASIVO: ADESHIVO: ralladuras desprendimientos CORROSIVO: ataque químico TAMAÑO: indica la severidad del desgaste APARIENCIA SUPERFICIAL: es indicativo del mecanismo de desgaste ANGULARIDAD & DETALLES DE LOS BORDES_: se relaciona con el mecanismo de desgaste MORFOLOGÍA: forma de la partícula: da idea del posible origen y mecanismo de desgaste . 500x.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] Constituye una herramienta fundamental en el Análisis de Causa Raíz (RCA) y en el Análisis de Falla de Causa Raíz (RCFA). Permite analizar partículas metálicas de desgaste mediante un microscopio óptico bicromático de 100x. selladores. también es posible analizar partículas organizas y no ferrosas. fibras. etc. etc. Polímeros: suelen fundirse ó carbonizarse. etc. “aceros” de alta y baja aleación: aceros de herramientas. celulosa. METALES NO FERROSOS: cobre. COLOR: da idea del posible origen y tipo de elemento. SUSTANCIAS ORGÁNICAS: bacterias. lacas. es decir tener una idea de la fuente de las partículas: ORIGEN DE LAS PARTÍCULAS: METALES FERROSOS: fundición de Fe. bronce. estaño. juntas. inoxidables.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] Si bien su nombre indica análisis de partículas ferrosas. restos de bujes. METALÚRGICA: mediante tratamiento con calor (330 ° C) y/o químicos según la reacción: Metales ferrosos: pueden cambiar a color azul: acero al carbono. ya que normalmente se analiza las rebabas depositadas en una membrana de ferrografía. tierra. arena. plata. aluminio. POLÍMEROS: barnices. otros no cambian. Óxidos de hierro. REFLECTIVIDAD: comportamiento con la luz: Metales: reflectan la luz Óxidos y materiales Orgánicos: transmiten la luz . etc. El analista puede detectar partículas metálicas y no metálicas según la alineación.45 micras. El Slide se lava con etanol a través de un filtro de 0.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] El ferrograma ha analizar se realiza en un creador de Slides. . Esto remueve los residuos del aceite y muy poco de las residuos no magnéticos. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] No Inicio DFSL & DFSS Alguna Anormalidad? Si No Es Significativo? Si Aplicar RCA Continuar Muestreo Normal Realizar Ferrografía Analítica Aplico Acción Correctiva No Se Identifico la Causa? Si . (100x) . etc. (500x) 3) Desgaste Abrasivo ó de Corte: Forma: tiras de metal largas y curvadas. rodamientos. lubricación límite. muñones de ejes. trabajos de sand-blasting. Posible Origen: Contaminación ingerida del medio exterior (suciedad. Ejemplo partículas metálicas ferrosas (500x) (500x) 2) Desgaste Severo por Deslizamiento: Forma: Partículas planas alargadas > 20 μm con estriaciones Posible Causa: Carga/Velocidad excesiva en la superficie de deslizamiento. etc. entre 10 a 15 μm de diámetro Posible Causa: funcionamiento normal Posible Origen: dientes de engranes. gorrones de apoyo. engranes. etc. material duro penetra en material más blando. Son realizados por Analistas expertos en el tema y con años de experiencia: 1) Desgaste Normal por Fricción: Forma: partículas laminares planas y suaves. recomendaciones y conclusiones de lo encontrado en el análisis. bujes. arena) . Posible Origen: jaula de rodamientos. textos explicativos. Posible Causa: Desalineación ó contaminación abrasiva del lubricante.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] Acompañan al reporte microfotografías. picado de los dientes. mala selección del lubricante. contaminación.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] 4) Desgaste de Diente de Engrane: (foto con calentamiento) Forma: Partículas planas estriadas Posible Causa: Fatiga. 5) Desgaste de Rodamiento: (tratamiento térmico) Forma: Partículas laminares Posible Causa: Falla por contacto de los elementos rodantes. contaminación severa. mal montaje. Posible Origen: mala selección del rodamiento y del lubricante. Posible Origen: alto valor de AN del lubricante. mal montaje. mal cálculo del engrane. Posible Origen: mala selección del acero y/o tratamiento superficial. protección EP inadecuada. etc. etc. (500x) (500x) (100x) 6) Desgaste Corrosivo: Forma: Pesada concentración de finas partículas a la salida del ferrograma Posible Causa: Depleción de aditivos del lubricante. película fina y/o de bajo soporte de carga. lubricación deficiente. (100x) . aditivos EP demasiado agresivos. Deslizamiento ó ralladura de los dientes. Posible Causa: condiciones de lubricación pobre. Transmiten la luz blanca y aparecen como partículas rojas translúcidas.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] 7) Óxidos Negros: Forma: partículas ferrosas negras alineadas con el campo magnético Posible Causa: falla de la película lubricante Posible Origen: calor extremo en la zona de contacto metal-metal desprende la capa de óxido (sulfato de hierro ó fosfato de hierro) de la superficie carbonizándolo. Posible Origen: combinación de los casos anteriores (100x) . (500x) (500x) 8) Óxidos Rojos: Forma: Partículas ferrosas rojas ó anaranjadas alineadas con el campo magnético Posible Causa: agua en el aceite ó alta humedad interna Posible Origen: corrosión de las partes metálicas ferrosas (500x) (1000x) 9) Óxidos Rojos Beta: Forma: Reflectan la luz y aparecen como partículas grises de desgaste por deslizamiento ó de engranes. bujes. Posible Origen: mala selección del rodamiento y/o lubricante. (1000x) 12) Polvo/Suciedad: Forma: Partículas extrañas no características de la máquina o del aceite. sellos. (100x) . Posible Causa: Contaminación externa. suciedad ambiental. tapas de inspección. etc. etc. bombas. polvo.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] 10) Partículas de Aluminio: Forma: Partículas de metal blanco desalineadas con el campo magnético Posible Causa: desgaste de componentes de aluminio Posible Origen: rodamientos. reparaciones. (500x) 11) Esferas: Forma: pequeñas esferas de menos de 5 μm de diámetro Posible Causa: Advertencia temprana de falla en elementos rodantes de cojinetes. normalmente arena. contaminación. Posible Origen: Respiradores. suciedad externa. bombas. levas. etc. (500x) Red filtered 15) Desgaste de Asentamiento: Forma: Partícula en forma de barras largas y finas Posible Causa: normal en máquinas nuevas que entran en funcionamiento Posible Origen: dientes de engranes. cojinetes de deslizamiento. (1000x) . contaminación externa (100x) 14) Polímeros de Fricción: Forma: Materiales amorfos que transmiten la luz Posible Causa: excesiva carga ó exigencia sobre el lubricante Posible Origen: generado por el lubricante: mala selección y/o calidad del lubricante.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] 13) Fibras: Forma: fibras no alineadas que dejan pasar la luz (transmiten) Posible Causa: falla de papel de filtros Posible Origen: filtros de celulosa. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] 16) Partículas de fundición ó de Acero de baja aleación: Forma: Partículas se tornan azul temple y púrpura cuándo se calientan a 330° C lo que indica hierro fundido y acero de baja aleación respectivamente Posible Causa: desgaste anormal en dientes de engranes (400x) 17) Babbit Plomo/Estaño: Forma: Partícula no ferrosas antes y después del tratamiento térmico Posible Causa: desgaste anormal de cojinetes de deslizamientos de Babbit. (500x) 18) Bisulfuro de Molibdeno: Forma: Partículas no ferrosas de color gris con muchas esquilas de cortes. Posible Causa: lubricante con aditivos sólidos en el sistema (400x) . es decir el tipo de metal del que provienen.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] EL tratamiento con calor ha 330° C y hasta 540° C es de gran ayuda en la determinación del tipo de metalurgia de las partículas. Tipo de Partícula Aleación de Cobre Aleación de Aluminio Acero Baja Aleación & Fundición de Hierro Gris Aceros de media aleación Aceros de alta aleación Aceros Inoxidables Babbit Plomo-Estaño Babbit Cobre-Plomo Antes del Tratamiento Después del Tratamiento Térmico @ 330° C / 90 Seg Térmico @ 330° C / 90 Seg Amarillo Blanco Blanco/paja Blanco/paja Blanco Blanco Blanco Amarillo Amarillo Blanco (Brillante) Azul Paja a Bronce Blanco Blanco Azul manchado/ púrpura Amarillo con Azul /púrpura moteado . rojos y púrpura dependiendo de la aleación Gris Claro – Paja claro Bronce Profundo Sin cambio o suave amarillamiento Sin Cambio Más Carbonizado. Carbonizar. encogimiento o vaporización. Esquinas pueden fundirse levemente Permanecen Blancos Color bronce oscuro con picos azules. Arrugado Oxidación. Acero al Carbono Acero Baja Aleación & Fundición de Hierro Gris Acero Inoxidable y Altas Aleaciones Aluminio & Cromo Materiales Orgánicos 400° C 400° C 400° C 400° C 400° C . Apariencia Punteada.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] Tipo de Partícula Materiales Orgánicos Superficie de Babbits Aluminio & Cromo Cobre/Bronce/Latón Temperatura 260° C 330° C 330° C 330° C Efecto Después de Calentar Contracción. algunos aceros pueden tener un suave azulado Sin Cambio Superficie completamente negra Oxidada. Bronce Profundo. púrpuras y azul. encogimiento o vaporización. Más Carbonizado. dependiendo de la aleación .COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] Tipo de Partícula Acero al Carbono Acero Baja Aleación & Fundición de Hierro Gris Aleaciones de Alto Níquel Acero Inoxidable Aluminio & Cromo Babbit Materiales Orgánicos Aleaciones de Cobre Temperatura 482° C 482° C 482° C 482° C 482° C 482° C 482° C 482° C Efecto Después de Calentar Gris – paja oscuro. Azul Pálido Color bronce con significante azulado Paja pálido a bronceado. puede aún tener ligeras cantidades de rojos. Esquinas fundidas. Paja oscuro. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ferrografía Analítica – [μm] Tipo de Partícula Acero al Carbono Acero Baja Aleación & Fundición de Hierro Gris Aleaciones de Alto Níquel Acero Inoxidable Aluminio & Cromo Babbit Temperatura 540° C 540° C 540° C 540° C 540° C 540° C Efecto Después de Calentar Gris oscuro Bronce Profundo con azulado fuerte Azul ó azul/gris Bronce oscuro con azul pálido más pesado Sin Cambios Superficie completamente negra Oxidada. poco rojo púrpura y azul dependiendo de la aleación Materiales Orgánicos Aleaciones de Cobre 540° C 540° C . La partícula entera puede fundirse in una esfera negra. Paja oscuro. La mayoría fundidos y fuertemente deformados o vaporizados. Esquinas fundidas definitivamente. ppm Silicio.COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Determinación del Tipo de Agua WSD: Water Source Determination. Este sencillo recurso de RCA nos sirve para tener una idea más cercana del posible origen de una cantidad de agua ingresa a la maquinaria. [ppm] Calcio. ppm Ácido Carbónico CO3H. [ppm] Agua Libre ≈ Agua Condensado Bajo pH = Agua Libre . ppm Magnesio. [μmhos/cm] Dureza. Permite Identificar: Agua Libre de Fondo de Tanque Agua de Condensado Agua de Enfriamiento de Sistemas Intercambiadores de Calor Agua de Mar Para ello se analizan los siguientes parámetros: pH Conductividad. ppm Potasio. ppm Sodio. COMO INTERPRETAR SU REPORTE DE ANÁLISIS 7) ANALISIS ESPECIALES: Ejercicios finales de despedida “ Si escucho conozco. si hago aprendo” . grabar. dibujos o fotografías contenidos en el artículo es información registrada que está protegida por la Legislación Mexicana y tratados internacionales en materia de Derechos de Autor. literatura técnica. modificar. Queda estrictamente prohibido usar. S. de C.V.V. Este artículo y su contenido constituye derechos de autor reservados exclusivamente a Sistemas Centrales de Lubricación.Derechos de Autor. la información que en el mismo se contiene sin el previo consentimiento por escrito de Sistemas Centrales de Lubricación. . reproducir o transmitir por cualquier medio.A. publicar o distribuir.¡ GRACIAS POR SU TIEMPO ! ¿ PREGUNTAS ? Aviso Legal Copyright © . copiar. de C.A. parcial o totalmente. S. La información.