filtracion hidraulica

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COMPAÑÍA IMPORTADORA DERTEANO & STUCKER S.A. CURSO : FILTRACION OLEOHIDRAULICA PREPARADO POR : ING. JOSE LUIS ALIAGA R. FECHA : SEPTIEMBRE DEL 2000 LUGAR : LIMA - PERU

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Page 1: FILTRACION HIDRAULICA

COMPAÑÍA IMPORTADORA

DERTEANO & STUCKER S.A.

CURSO : FILTRACION OLEOHIDRAULICA

PREPARADO POR : ING. JOSE LUIS ALIAGA R.

FECHA : SEPTIEMBRE DEL 2000

LUGAR : LIMA - PERU

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1. INTRODUCCIÓN

Una filtración efectiva en sistemas hidráulicos y de lubricación evita paros en maquinas y componentes importantes y costosos.

La experiencia de diseñadores y usuarios de sistemas hidráulicos y de lubricación ha demostrado que más del 75% de todas las fallas son resultado directo de la contaminación.

La contaminación interfiere con las cuatro funciones básicas de los fluidos hidráulicos.

- Actuar como un medio de trasmisión de energía.- Lubricar partes móviles internas de componentes.- Servir como medio de transferencia de calor.- Sellar holguras entre partes móviles.

Al afectarse una de las características, el sistema no operara eficazmente para lo que fue diseñado.

Una reducción significativa de los costos debido a reparaciones de componentes de maquinas puede lograrse mediante un mantenimiento preventivo y predictivo del equipo. Practicar un control permanente del fluido puede alertarle sobre posibles problemas y así tomar las medidas pertinentes.

Un alto grado de contaminación por partículas se debe a una filtración insuficiente.

Debido a que las exigencias impuestas a componentes hidráulicos aumentan constantemente, las tolerancias de ajustes son cada vez menores, esto exige un aceite con mayor grado de limpieza.

En años anteriores era normal encontrar filtros con finura absoluta entre 80 y 100 m, en instalaciones hidráulicas. Hoy en día se acostumbra filtrar con finura absoluta de por lo menos 20 m en sistemas convencionales. Equipos hidráulicos que involucran servo válvulas exigen filtración de hasta 3m. Esto hace que los sistemas de filtración usados en la actualidad sean más costosos que en el pasado.

Es por esto que al diseñar un equipo es realmente importante considerar la correcta elección del filtro.

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Se encuentra generalmente en la industria que se requiere disminuir el costo de un equipo (a adquirir o a suministrarse) reduciendo el tamaño o la finura del filtro. Sin embargo este y por consiguiente en inversiones ahorro inicial se traducirá en una disminución de la vida útil del equipo y por consiguiente en inversiones muy superiores posteriormente.Se recomienda entonces no escatimar a la hora de elegir el filtro. Los aparentes altos costos ocasionados al incluir el filtro optimo, se equilibran al reducirse los costos de paro y mantenimiento del equipo.

La mayoría de los contaminantes particulados más perjudiciales que se encuentran en los aceites no son apreciados por el ojo humano (están entre 5 y 40 m), con lo cual un aceite aparentemente limpio puede estar altamente contaminado. De ahí la insistencia en usar métodos de monitoreo y análisis del fluido y de mantener controlada la concentración de partículas.

El agua es otro contaminante de difícil detección a simple vista a temperaturas normales. Existen técnicas para la extracción del agua de los sistemas que serán mencionados mas adelante en el presente documento.

Hay otros contaminantes, como ácidos y productos de oxidación, que no son fácilmente detectados. Es en estos casos en los que se debe recurrir a medios mas sofisticados para analizar el aceite.

El objetivo del presente seminario es presentar las técnicas utilizadas para filtración, monitoreo y recuperación de aceites, de tal forma que se tengan parámetros estandarizados para implementar sistemas para estos fines, que suministren resultados positivos en el mantenimiento y prolonguen la vida útil de sistemas hidráulicos y equipos mecánicos con sistemas de lubricación.

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2. TIPOS DE CONTAMINANTES

Los contaminantes mas comúnmente encontrados son: partículas, agua y aire.

2.1. CONTAMINACIÓN POR PARTICULAS

Estudios realizados han demostrado que, gracias a una disminución del material sólido en el aceite, la vida útil de las piezas del equipo puede incrementarse notablemente y al mismo tiempo se garantiza mayor productividad disminuyendo los tiempos de paro.

La aparición de partículas frecuentemente es consecuencia del desgaste normal de los componentes durante la operación, y es critica durante las primeras horas de funcionamiento. La ingestión de partículas se presenta también durante el ensamble del equipo, por la adición de nuevo fluido, por el aire que penetra por los respiradores de los depósitos y por la empaquetadura en mal estado de los actuadores. Cuando la temperatura del aceite es elevada los aditivos se descomponen, generando otra fuente de material particulado.

Cuando este material sólido circula libremente dentro del sistema, se provoca desgaste mecánico acelerado (abrasión) en los componentes del sistema, trayendo como consecuencia un aumento de partículas en el fluido, generando así una reacción en cadena. Esta reacción puede disminuirse empleando un aceite limpio y manteniendo una buena filtración.

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Un estudio reportado por Grumman Aircraft Company, en la revista “Hydraulics & Pneumatics” (Abril de 1,964), asegura que una filtración absoluta de 15 micras no elimina la contaminación por partículas ultra finas, y que un aceite que contenga partículas de 15 micras ocasiona desgaste excesivo en las bombas y una rápida oxidación del aceite. Por el contrario una filtración absoluta de 3 micras proporciona un aceite que no causa estos problemas. Con base en este estudio y en muchos otros realizados por Bendix Co., General Electric Co., Bray Oil y La Sociedad de Ingenieros Automotores, Parker Hannifin Co., recomienda remover partículas por lo menos de hasta 3 micras.

En la grafica 1 se ilustra la curva Macpherson que indica la variación de la vida de los rodamientos con los tamaños de partículas en la filtración.

El material particulado se clasifica generalmente en “cieno” y “viruta”. Se puede definir cieno como la acumulación de partículas menores de 5m. Esta contaminación produce desgaste y falla anticipada de los componentes del sistema, así como una rápida oxidación del aceite. Las partículas de mas de 5m se consideran, viruta. Estas pueden causar interferencia mecánica y desgaste excesivo en elementos hidráulicos como válvulas y bombas, pudiendo ocasionar inmediatamente fallas catastróficas.

Estos tipos de partículas a su vez se clasifican en partículas duras (metal, carbón, silica) y partículas blandas (plástico, fibras, microorganismos).

Nota:

Los aditivos utilizados generalmente en los aceites hidráulicos y lubricantes son menores de 1 m, por lo cual no son afectados por los métodos estándar de filtración.

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2.1.1. Talla relativa

La talla relativa es el tamaño que poseen las partículas, esta es medida generalmente en escala micrometrica.

1m = 0,000001 m = 0,000039 in

En la siguiente tabla se muestra la talla relativa de algunos elementos comunes.

Talla Relativa de partículasSustancia Micras Pulgadas

Sal de cocina 100 0,0039Arena de playa 100 0,0039Cabello humano 70 0,0027Limite vista humana 40 0,0016Harina molida 25 0,0010Glóbulos rojos 8 0,0003Bacteria 2 0,00008

2.2.1. Holgura dinámica

La holgura dinámica es el espesor real de la película lubricante entre dos piezas, y depende de la viscosidad el fluido, la carga aplicada y la velocidad relativa a la que se mueven ambas superficies. En la mayoría de los sistemas hidráulicos y de lubricación, en operación, poseen una película de menos de 5m. Sin embargo no significa esto que haya que filtrar todos estos sistemas hasta este nivel. Existen criterios de diseño para seleccionar el filtro de un sistema, entre los cuales está la presión de operación, las velocidades rotativas y las cargas impuestas a los rodamientos.

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En la siguiente tabla se encuentran algunas holguras dinámicas típicas.

Holguras Dinámicas TípicasComponente MicrasEngranajes 0,1 – 1

Rodamiento antifricción 0,5

Bomba de paletas (paleta – anillo) 0,5 – 1

Bomba de engranajes (engranaje – disco) 0,5 – 5

Servo válvula (spool – camisa) 1 – 4

Rodamientos hidrostáticos 1 – 25

Bombas de pistones (pistón – camisa) 5 – 40

Actuadores 50 – 250

Servo válvula (orificio) 130 – 450

2.2. CONTAMINACIÓN POR AGUA

El agua es considerada como un contaminante universal y tal como las partículas, deben ser removidas de los aceites hidráulicos y de lubricación.

El agua puede estar disuelta o en estado libre (emulsionada). El agua libre se define como el agua presente por encima del punto de saturación de un fluido especifico; a partir de este punto el fluido no puede disolver o contener mas agua.

Un aceite con aspecto “lechoso”, indica la presencia de agua libre.

La siguiente tabla muestra el punto de saturación típico de los aceites más comunes:

Puntos Típicos de SaturaciónTipo de Fluido PPM %

Aceite Hidráulico 300 0,03Aceite Lubricante 400 0,04Aceite de Transformador 50 0,005

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Los aceites están constantemente expuestos al agua (liquida y en vapor) mientras son manipulados y almacenados. La condensación debida al enfriamiento del aire en el interior de los tanques, es una de las principales fuentes de contaminación por agua. El agua también puede entrar al sistema por los empaques deteriorados de los actuadores y por posibles fugas en intercambiadores de calor agua – aceite.

Algunos efectos del agua son:

Corrosión de superficies metálicas y por lo tanto desgaste abrasivo acelerado.

Perdida de la película lubricante.

Fatiga en rodamientos.

Deterioro de los aditivos.

Incremento en la conductividad eléctrica.

Oxidación del aceite, produciendo incremento en la acidez y variación de la viscosidad.

En 1980, una extensa investigación fue publicada por Exxon Co., y la Universidad de Oklahoma, referente al efecto del agua en los sistemas hidráulicos. El ensayo indica que la condensación de agua en niveles hasta 100 ppmv (0.01%) no parece tener efecto perjudicial en la vida de bombas y rodamientos. Sin embargo, con niveles de agua de solo 400 ppmv (0.04%) la vida de los rodamientos se vio reducida en una tercera parte, y con niveles de contaminación por agua de 1000 ppmv (0.01%), la vida de los rodamientos se redujo hasta un 75%. Basados en estas y otras pruebas, el máximo nivel de humedad admisible en el aceite fue establecido en 0.01% (100 ppmv).

La gráfica 2 indica el efecto del agua en la vida de los rodamientos, según un estudio

realizado por Timken Bearing Co.

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Adicionalmente cuando existen partículas de diferentes materiales en presencia de agua libre, estas pueden actuar como catalizadores de la oxidación. Ver la siguiente tabla.

Efectos del Agua en Presencia de CatalizadoresCatalizador Agua Horas Variación de la Acidez

Ninguno No 3500 0Ninguno Si 3500 0,73Hierro No 3500 0,48Hierro Si 400 7,93Cobre No 3000 0,72Cobre Si 100 11,03

Un incremento en la acidez por encima de 0,5 indica un deterioro apreciable del fluido

Nota: Los fluidos hidráulicos tienen la capacidad de almacenar mas agua cuando la temperatura se incrementa, por lo cual un aceite contaminado puede tener una apariencia transparente a la temperatura de trabajo.

Existen dos métodos estándar ASTM, para medir la cantidad de agua en el aceite y son: el dispositivo de Stark – Dean y el método reactivo de Karl Fisher.

Sin embargo, hay dos pruebas sencillas para detectar (no indican cantidad) el agua libre, en cantidades superiores a 100 ppm.

Tomar una muestra en una botella y llevarla al congelador durante 15 minutos. Si el aceite se opaca, hay presencia de agua libre.

Disponer unas gotas de aceite sobre una cavidad en una hoja de papel aluminio y calentar con una llama. Si se escucha la explosión de burbujas el aceite esta contaminado.

Los métodos utilizados para eliminar el agua son:

Absorción : Se realiza con elementos filtrantes de materiales especiales (Par – Gel), que transforman el agua libre en un gel, que es atrapado dentro del filtro. Este método solo remueve agua libre y es efectivo cuando la concentración no es superior al 2%.

Centrifugación : Separa el agua libre del aceite, por medio de un movimiento giratorio, que hace que el agua (mas densa que el aceite) se separe y luego se deposite. Es útil para remover grandes volúmenes de agua.

Vació : Separa el agua por medio de un proceso de vacío y secado. Estos sistemas utilizan vació para reducir el punto de ebullición del agua y poderla evaporar con un calentamiento a baja temperatura (evita un calentamiento excesivo del aceite previniendo la oxidación). Este método es útil para remover gran cantidad de agua y separa tanto agua libre como disuelta.

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Antes de utilizar algunos de estos métodos es útil realizar un decantado, el cual consiste en dejar reposar el aceite, permitiendo que buena cantidad de agua se deposite en el fondo (debido a la diferencia de densidades) y así poderla remover abriendo una llave en la parte inferior del recipiente.

2.3. CONTAMINACIÓN POR AIRE

El aire en los aceites puede existir, al igual que el agua, como disuelto o en estado libre. El aire disuelto puede no ocasionar problemas. El aire libre se presenta como burbujas, que con cambios de presión aumentan su temperatura, causando un deterioro del aceite y una destrucción de los aditivos.

Debido a que el aire es 20,000 veces más compresible que el aceite, la presencia de burbujas hace que la bomba necesite realizar mas trabajo para comprimir este aire, disminuyendo la eficiencia del sistema.

Basado en un estudio publicado por la Mobil Oil Company en 1974, el aire en el aceite es una fuente de oxigeno que puede generar corrosión en bombas y rodamientos. Excesivo aire puede ocasionar aireación que causa graves daños en las bombas, mientras que pequeñas cantidades de aire pueden ocasionar oxidación en aceites hidráulicos y de lubricación. Un aceite oxidado tiene menor capacidad lubricante que un aceite nuevo, lo que significa que las partes que deben mantenerse lubricadas serán sometidas a excesivo desgaste si el lubricante contiene aire (aun en burbujas de tamaños tan pequeños como 0,001 pulgadas).

2.4. OTRO PROBLEMA: ELEXCESIVO CALENTAMIENTO DEL ACEITE

La mayoría de los ingenieros de lubricación coinciden en que el calor es uno de los mayores enemigos del aceite. El aceite comienza a degradarse (se rompen sus largas cadenas de moléculas) a altas temperaturas, con lo que pierde sus propiedades lubricantes. Esto es un resultado de la oxidación, la cual puede ocurrir a temperaturas tan bajas como 180° F en algunos aceites minerales. Esta reacción de oxidación es atenuada si la temperatura del aceite se disminuye. Como una regla se tiene que por cada 10°C (18°F) que se reduce la temperatura del aceite, la reacción de oxidación se reduce a la mitad.

2.5. ¿CÓMO MINIMIZAR LA CONTAMINACIÓN?

Existen practicas recomendadas, antes, durante la puesta en marcha y la operación del equipo:

Proteja los elementos y mangueras durante el transporte y el mantenimiento.

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El aceite nuevo no es necesariamente aceite limpio. Filtre el aceite nuevo antes de introducirlo al tanque, por lo menos a la finura de filtración prevista para el servicio del equipo.

Seleccione bien el filtro de aire que servirá como respirador en el tanque. Reemplace los sellos dañados de los actuadores. Realice un enjuague (flushing) del equipo:

Ponga en funcionamiento el equipo, con una unidad de filtrado independiente trabajando. De este modo se logra filtrar el aceite altamente contaminado debido a la primera operación del equipo. El tiempo de enjuague depende del tamaño del tanque, de la pulcritud de la instalación, de los componentes involucrados, de la pureza del aceite empleado y de la limpieza deseada. En la grafica 3 se muestra la variación de la concentración de partículas durante el tiempo de enjuague.

Para unidades de filtrado convencionales existen tiempos mínimos ya tabulados.

Tenga en cuenta que componentes delicados como válvulas proporcionales y servo válvulas deberán instalarse una vez realizado el enjuague.

Utilice en el sistema una filtración adecuada durante el funcionamiento y reemplace los elementos oportunamente.

Realice frecuentemente un análisis del fluido y mantenga los registros actualizados. Esto puede ser una herramienta efectiva para llevar un control del equipo y para detectar posibles problemas, como por ejemplo desgaste en componentes o deterioro del aceite.

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Mantenga el aceite nuevo en tanques limpios y secos.

..... Contaminación del Sistema

Contaminación del Fluido incorporado

___ Concentración admisible

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Como conclusión, si se utiliza un sistema de filtración bien seleccionado y se siguen las anteriores recomendaciones, se garantizan las funciones del fluido, trayendo como beneficio: Incremento en la vida útil del sistema en general. Disminución del tiempo de interrupción de servicio por mantenimiento. Prevención del envejecimiento del aceite. Aumento de los intervalos entre cambios de fluido. Aseguramiento de un servicio confiable del equipo entre los periodos de

mantenimiento.

2.6. FUENTES EXTERNAS DE CONTAMINACION

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3. MEDIOS FILTRANTES

El medio filtrante es la parte del elemento que remueve el contaminante y según sus características divide los filtros en dos clases: filtros de superficie y filtros de profundidad.

3.1. FILTRO DE SUPERFICIE

En los filtros de superficie, el fluido cruza el medio filtrante con un patrón de flujo recto. La partícula es capturada en la superficie que enfrenta el flujo. Son fabricados generalmente con alambre metálico tejido.

Los filtros de superficie, por su manera constructiva, ofrecen un tamaño de poro fijo. El tamaño de poro fijo se refiere al diámetro de la mayor partícula esférica que puede atravesar el filtro bajo unas condiciones especificas. partículas alargadas y finas pueden pasar a través del filtro.

En este tipo de filtros, la superficie libre de filtrado (superficie sujeta al flujo del fluido) es reducida (entre un 30 y 40%). Cuando la finura es inferior a 25m, esta superficie se reduce aun más.

Los filtros de superficie se emplean principalmente como filtros para llenado de tanques, y como filtros de succión en instalaciones hidráulicas, sistemas de lubricación y unidades de filtrado. Presentan una reducida y estable caída de presión y son de fácil limpieza.

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3.2. FILTRO DE PROFUNDIDAD

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En los filtros de profundidad, el fluido debe tomar patrones de flujo indirecto a través de la superficie filtrante.

Son compuestos por capas de fibra (orgánica o inorgánica) arbitrariamente dispuestas, impregnadas con aglutinante. Existen otros fabricados con alambre fino. Por su construcción presentan muchos poros de diferentes tamaños. La forma de los poros depende de los materiales fibrosos empleados y de la longitud y grosor de las fibras.

Debido al efecto “laberinto” que se produce en la profundidad del tejido, partículas de diferentes formas y tamaños son atrapadas, produciendo el perfil de separación. Ya que no existe una finura de filtrado definida por la construcción, este perfil es obtenido mediante pruebas.

Los dos materiales mas usados para elementos de filtro de este tipo son la celulosa y la fibra de vidrio.

Los poros en un medio de celulosa tienen un amplio rango de tamaños debido al tamaño irregular y la forma de las fibras. En contraste, la fibra de vidrio posee fibras uniformes en tamaño y forma, con una sección circular uniforme y más delgadas que las de celulosa. Las fibras más delgadas presentan mas cantidad de poros para un mismo espacio y pueden ser dispuestas mas juntas para producir una filtración más fina. Por esta razón el medio de fibra de vidrio presenta mayores ventajas, al tener una mayor eficiencia de filtrado.

Parker ha desarrollado un medio filtrante llamado Microglass II, de fibra de vidrio, con fibras muy delgadas y próximas, obteniendo una excelente eficiencia. A continuación se muestran fotos a 100 aumentos de arreglos ordinario (Microglass) y fino (Microglass II) en fibra de vidrio, respectivamente.

La siguiente tabla presenta una comparación de los diferentes medios filtrantes utilizados.

Comparación General de los Medios Filtrantes

MaterialEficiencia

de Captura

Capacidad de Almacenamient

o

DiferencialDe Presión

Vida en el Sistema

Costoinicial

Fibra de vidrio Alta Alta Moderado AltaModerado

a AltoCelulosa Moderada Moderada Alto Moderada BajoMalla de Alambre Baja Baja Bajo Moderada Alto___________________________________________________________________________

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Para el ejemplo anterior:

Eficiencia10= (1 – 1/5) x 100% = 80%

Lo que significa que el filtro en prueba tiene un 80% de eficiencia para remover partículas de mas de 10μm.

Se define filtración nominal cuando para un tamaño de partícula, se tiene un x=2 (eficiencia del 50%). Cuando x>=75 (eficiencia >98,7%) para este tamaño de partícula se dice que se tiene una filtración absoluta.

En la literatura técnica, se especifica el desempeño de un filtro de la siguiente manera:

x/y/z =a/b/c

Lo que indica que:

Para partículas de tamaño X1 = a

Para partículas de tamaño Y1 = b

Para partículas de tamaño Z1 = c

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5. DISEÑO DE FILTROS

Un filtro esta compuesto por dos subconjuntos principales: la carcaza (recipiente de presión) y el elemento filtrante. Cada subconjunto tiene varios componentes. El diseño y ensamble de estos componentes afectan las especificaciones del filtro. Por ejemplo existen carcazas que soportan hasta 3000 PSI y otras que no pueden someterse a mas de 150 PSI.

5.1. ELEMENTO

La mayoría de los filtros para sistemas hidráulicos incorporan elementos cilíndricos, principalmente por razones de eficiencia de fabricación. Los componentes del elemento son, el medio filtrante, los cilindros de soporte y las tapas de los extremos con sus respectivos sellos. El medio filtrante generalmente viene en forma de laminas plegadas para aumentar la superficie libre de filtrado. Esto ayuda a reducir la caída de presión y aumenta la capacidad de retención de partículas. En algunos casos el medio filtrante viene con una malla de respaldo e inclusive con varias capas de material filtrante, para incrementar el rendimiento.

El cilindro de soporte es un tubo rígido perforado, que se ubica a la salida del medio filtrante para impedir que se desgarre por efecto del caudal del fluido. Las perforaciones del cilindro son diseñadas de manera que ofrezcan un mínimo de resistencia al flujo.

El cilindro soporte y el medio filtrante se sostienen con tapas a ambos lados, impregnadas de adhesivo. En una de las tapas (o en ambas según el caso) va un sello, generalmente un o’ring, para asegurar que el fluido contaminado que entra al filtro no entre en contacto con el fluido filtrado.

5.2 CARCAZA

La carcaza es un recipiente de presión que contiene el elemento. Esta provista de puertos de entrada y salida, que permiten conectar el filtro al sistema hidráulico. La carcaza puede estar provista de componentes como válvula de By-pass e indicador de obstrucción del elemento.

La válvula de By-pass es un medio de protección para impedir la falla del elemento, cuando este esta saturado de contaminante. También protege la bomba contra la cavitacion cuando el filtro esta instalado en la succión.

El indicador de obstrucción notifica al usuario el momento de limpiar o cambiar el elemento. Este indicador puede estar directamente conectado a la válvula de By-pass, o bien puede ser un censor de presión totalmente independiente.

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Cada carcaza viene diseñada para soportar una presión determinada, que depende del lugar donde se instalara el filtro en el circuito.

5.3. INDICADORES DE OBSTRUCCIÓN

Como su nombre lo dice, indican el grado de suciedad de los elementos del filtro. Muestran realmente una medida de presión.

Pueden indicar la presión dinámica o la presión diferencial. Los indicadores de presión dinámica miden la presión en la carcaza comparada con la presión atmosférica. Se utilizan generalmente en filtros de retorno, por que en estos la descarga va conectada directamente al tanque.

Los indicadores de diferencia de presión miden la presión diferencial antes y después del elemento filtrante. Estos son utilizados en filtros de presión.

La señal generada por el indicador puede ser visual y/o eléctrica.

La señal visual puede ser suministrada por un vacuometro-manómetro o por un dispositivo deslizante, que se torna de color rojo cuando se alcanza la presión de obstrucción.

La señal eléctrica ofrece diversas posibilidades. Por ejemplo esta señal puede ser enviada a un centro de control para activar algún tipo de alarma, o ejecutar alguna otra acción. Puede ser útil cuando el filtro esta instalado en un lugar de difícil acceso.

En algunos casos es adecuado tener tanto la opción visual, como la eléctrica, por lo que en algunos filtros se combinan ambos tipos de señal.

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6. TIPOS DE FILTROS Y SU UBICACION

6.1. FILTROS DE SUCCION

Este tipo de filtro va ubicado en la línea de succión, entre el deposito y la bomba. Puede ir montado en línea o puede ir sumergido en el tanque, directamente en la toma del aceite.

Cuando el filtro es montado en línea, se recomienda utilizar válvula de By-pass para proteger la bomba.

Antes de seleccionar un filtro de succión en bombas de caudal variable, es importante considerar factores como las condiciones de entrada a la bomba, las perdidas por aceleración del fluido, la aireación y el ciclo de funcionamiento de la bomba (intermitente o continuo). Es conveniente consultar al fabricante antes de especificar un filtro de succión para este tipo de bombas.Debido a que la caída de presión en los filtros de succión debe ser reducida, el elemento a utilizar no puede tenar una filtración fina, por lo cual ofrecerán protección al sistema solo contra la ingestión de partículas grandes.

6.2. FILTROS DE PRESION

Los filtros de presión tienen la capacidad de soportar la presión de trabajo del sistema. Van ubicados generalmente en la descarga de la bomba, de manera que el fluido sea impulsado a través del filtro.

La función principal de este tipo de filtro es proteger de la contaminación un elemento especifico existente en el sistema, por ejemplo una válvula proporcional, una servo válvula o cualquier otro elemento que requiera un alto grado de limpieza.__________________________________________________________________________

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Estos filtros tienen la capacidad de capturar partículas muy finas, sin importar prácticamente la caída de presión. Por esta característica y por su alta resistencia a la presión, generalmente tiene un costo inicial alto y los elementos de repuesto son costosos.

Existen filtros de presión duplex, o de doble carcaza, que permiten reemplazar los elementos sin involucrar un paro en la maquina, permitiendo una producción ininterrumpida.

6.3. FILTROS DE RETORNO

Los filtros de retorno se ubican en el sistema justamente antes de llegar al depósito. Se pueden montar en línea o en el mismo tanque.

Estos filtros impiden el regreso al depósito de contaminantes generados por el mismo sistema o ingeridos por este. Tienen la capacidad de realizar una filtración fina sin mayor atención a las perdidas de presión.

Adicionalmente son más económicos debido a que operan a baja presión, por lo que la carcaza no exige alta resistencia.

En la selección de los filtros de retorno hay que tener en cuenta los picos de caudal debido a acumuladores, áreas diferenciales en cilindros y operación de otros actuadores.

Cabe anotar que estos filtros no ofrecen protección al sistema de la ingestión de contaminantes ni de las partículas generadas por la operación del mismo.

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6.4. FILTRACIÓN FUERA DE LINEA (OFF – LINE)

La filtración fuera de línea se realiza por medio de una unidad hidráulica independiente ubicada en el mismo tanque. Mientras que el sistema opera, esta unidad va realizando el filtrado, que generalmente se combina con el enfriamiento, involucrando un intercambiador de calor.

Este tipo de filtración facilita el mantenimiento, ya que no interfiere en la operación del sistema principal.La filtración fuera de línea es frecuentemente utilizada en sistemas que involucran bombas de caudal variable.Sin embargo el costo inicial de este tipo de filtración es alto, y requiere de espacio adicional. Tampoco ofrece una protección directa a componentes específicos.

Cabe mencionar que este tipo de filtración es el mas adecuado para utilizar elementos de filtro removedores de agua libre o PAR – GEL.

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7. ANÁLISIS DE CONTAMINACIÓN EN ACEITES

7.1. NIVELES DE LIMPIEZA

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El conocimiento del nivel de limpieza (o contaminación) de un fluido es la base para establecer las medidas de control de contaminantes.

Para establecer el nivel de limpieza, se utilizan ciertos índices de limpieza normalizados a nivel internacional. El índice mas usado es el código ISO, el cual esta compuesto por 3 números diferentes. El primero se refiere a las partículas mayores o iguales a 2m, el segundo a las mayores o iguales a 5m y el tercero a las mayores o iguales a 15m. Cuando el código ISO se indica solo con 2 números, se refiere a partículas de 5m y 15m respectivamente.

La tabla de la derecha indica la correspondencia entre el numero de partículas y el numero en el código ISO.

CARTA ISO 4406

Numeropartículas / ml

desde Hasta (inclusive)

6 0,32 0,647 0,64 1,38 1,3 2,59 2,5 510 5 1011 10 2012 20 4013 40 8014 80 16015 160 32016 320 64017 640 1 30018 1 300 2 50019 2 500 5 00020 5 000 10 00021 10 000 20 00022 20 000 40 00023 40 000 80 00024 80 000 160 000

Existen también una clasificación NAS (National Aerospace Standard) SAE con sus respectivas equivalencias ISO. Ver la siguiente tabla.

CLASICACION DE LOS NIVELES DE LIMPIEZA

Código ISOpartículas / milímetro NAS 1638

(1964)Nivel SAE

(1963)> 2µm > 5µm > 15µm23/21/18 80 000 20 000 2 500 12 -22/20/17 40 000 10 000 1 300 11 -21/19/16 20 000 5 000 640 10 -20/18/15 10 000 2 500 320 9 619/17/14 5 000 1 300 160 8 518/16/13 2 500 640 80 7 417/15/12 1 300 320 40 6 316/14/11 640 160 20 5 215/13/10 320 80 10 4 114/12/9 160 40 5 3 013/11/8 80 20 2,5 2 -12/10/7 40 10 1,3 1 -

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El contador de partículas Láser es el instrumento mas apropiado para medir este nivel de contaminación y reporta el numero de partículas mayores de una talla especifica, para un volumen de fluido determinado. Parker tiene en el mercado un contador de este

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tipo llamado PLC – 2000, que indica el nivel de limpieza ISO y su equivalente NAS, además ha desarrollado el PLC – 3000, que incluye además análisis del contenido de agua y el IQ.200 que maneja fluidos con viscosidades de hasta 2000 SUS.

7.2. REQUERIMIENTOS DE LIMPIEZA DE COMPONENTES

Los fabricantes de componentes hidráulicos y de rodamientos, especifican en los manuales el nivel de limpieza requeridos para obtener un funcionamiento optimo de estos, al igual que una vida de servicio mas prolongada. Esta información es la base para seleccionar el nivel y tipo de filtración apropiados.

Mantener el registro del nivel de limpieza del aceite puede ser útil a la hora de exigir alguna garantía de los equipos. Los fabricantes exigen que los equipos hayan sido operados bajo el nivel especificado de limpieza para dar tal garantía.

Esta tabla indica los requerimientos de limpieza para componentes típicos de equipos.

REQUERIMIENTOS DE LIMPIEZA PARA COMPONENTES TIPICOSCODIGO ISO

ComponentePresión de trabajo (PSI)

2000 3000Bomba de engranajes 20/18/15 18/16/14Bomba de paletas 20/18/15 18/16/13Bomba de pistones caudal variable 18/16/14 16/14/12Válvula direccional 20/18/15 19/17/14Control de presion / Control de flujo 19/17/14 19/17/14Válvula check 20/18/15 20/18/15Válvula de cartucho 18/16/13 17/15/12Válvula de prellenado 20/18/15 19/17/14Válvula proporcional 17/15/12 16/14/11Servo válvula 16/14/11 15/13/10Cilindro Hidráulico 20/18/15 20/18/15Motor de engranajes 21/19/17 19/17/14Motor de paletas 20/18/15 18/16/13Motor de pistones radiales 20/18/14 18/16/13Motor de pistones axiales 19/17/18 17/15/12Trasmisión hidrostática 17/15/13 16/14/12Rodamiento de bolas 15/13/11Rodamiento de rodillos 16/14/12Chumacera baja velocidad 17/15/1Chumacera alta velocidad 18/16/14Reductor de alta velocidad 17/15/13

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Como se menciono anteriormente en este documento, y se puede deducir de la tabla anterior, un aceite nuevo y bien almacenado (ISO 20/18/15 o ISO 18/15) puede considerarse como contaminado para ciertos tipos de aplicaciones, por lo cual requiere ser filtrado antes de ponerlo en uso.

Aunque no existe una correspondencia entre el grado de limpieza deseado en el aceite y la finura del filtro a instalar, compañias como Mannesman Rexroth., basada en la experiencia, hace unas recomendaciones. Ver siguiente tabla:

Finura de Filtro Recomendada para Diversos Componentes Hidráulicos

ComponentesGrado de limpieza Finura absoluta de Filtro

Recomendada (µm)ISO NASBomba de engranajes 19/16 10 20Cilindros 19/16 10 20Válvulas direccionales 19/16 10 20Válvulas de seguridad 19/16 10 20Controles de flujo 19/16 10 20Bomba de pistones 18/15 9 10Bombas de paletas 18/15 9 10Válvulas de presión 18/15 9 10Válvulas proporcionales 18/15 9 10Servo válvulas 16/13 7 5Servo cilindros 16/13 7 5

7.3. ANÁLISIS DE MUESTRAS DE ACEITE

El análisis de aceite es parte esencial en un programa de mantenimiento. El análisis de la muestra nos advierte sobre el estado del aceite dentro del equipo.

Se debe seguir un procedimiento estrictamente cuidadoso al tomar una muestra, para que esta sea representativa y confiable. La norma NFPA T2.9 indica como debe ser realizado el procedimiento.

Los recipientes y demás dispositivos destinados a la recolección de la muestra deben estar perfectamente limpios y el equipo deberá operar por lo menos media hora antes de tomarla. Adicionalmente, se debe realizar el análisis en los cinco minutos siguientes después de recoger la muestra, de lo contrario será necesario agitarla.

Si el muestreo se realiza en el tanque, el aceite debe tomarse de la mitad de este y evitar contacto con las paredes. Si la muestra se toma en línea, preferiblemente debe ser obtenida de un lugar en el circuito donde se presente flujo turbulento (después de una válvula de bola, un codo o una T, por ejemplo).

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Un análisis completo puede suministrar los siguientes resultados:

Viscosidad: Un cambio de + 10% en la viscosidad es considerado excesivo.Este puede aumentar las caídas de presión, afectar la lubricación y sobrecalentar el sistema.

Contenido de agua: Aunque el punto de saturación de los aceites cambia con su tipo, un contenido de agua por encima del 0,5% es elevado.

Contenido de partículas sólidas (Código ISO): Muestra si existe desgaste excesivo en los componentes del equipo. Evalúa además la efectividad del sistema de filtración.

Existe un análisis espectrografico que determina la presencia de aditivos y de metales generados por desgaste (abrasión / erosión). Reporta el resultado en partes por millón.

8. SELECCIÓN DE FILTROS

8.1. SELECCIÓN DEL MEDIO FILTRANTE

No basta con conocer el grado de limpieza que debe tener el aceite para seleccionar el tipo de elemento filtrante a utilizar. Es necesario tener en cuenta otros factores relacionados con el ambiente de trabajo, las condiciones de operación del equipo y la ubicación del filtro, entre otras.

La British Fluid Power Association (B.P.F.A.) ha desarrollado un método para selección del medio filtrante, basado en una ponderación obtenida de los factores más relevantes del sistema hidráulico. Son siete factores y el valor de cada uno depende de que tan critico sea.

El numero obtenido al sumar estos valores se lee en una grafica para obtener un rango de filtración absoluta (>75, eficiencia > 98.7%) requerido para el sistema y así poder seleccionar el medio filtrante adecuado.

En la pagina siguiente se presentan los factores a considerar.

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TABLA A

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Presión y OperaciónPresión Operación

PSI Bar Suave Media Pesada Severa0-1015 0-70 1 2 3 4

1015-2175 70-150 1 3 4 521753-3625 150-250 2 3 4 63625-5075 250-350 3 5 6 7

5075 + 350 + 4 6 7 8

Después de determinada la presión.Seleccione el ciclo de operación.

Suave Operación continua sin sobrepasar la presión de trabajo.

Media Cambios de presión moderados sin sobrepasar la presión de trabajo.

Pesada De cero hasta la máxima presión.

Severa De cero hasta la máxima presión con cambios bruscos de presión a alta frecuencia (0,6 hz.)

TABLA BAmbienteEjemplos Valor

Bueno Áreas limpias, laboratorios 0Normal Talleres y ensambladoras 1

Pobre Equipo móvil, molinos 2

Hostil Fundiciones, cerámicos y donde se espere una alta ingestión de contaminantes

3

TABLA CSensibilidad de componentes

Ejemplos ValorExtrema Servo válvulas de alta eficiencia 8Muy alta Servo válvulas industriales 6

Alta Bombas de pistones, Válvulas proporcionales, Controles de flujo compensados

4

Media Bombas de paletas, Válvulas de spool

3

Baja Bombas de engranajes, Válvulas manuales o de poppet

2

Mínima Cilindros y bombas tipo Ram 1

TABLA DVida esperada de los componentes

Horas Valor0 – 1000 0

1000 - 5000 15000 - 10000 2

10000 – 20000 320000 + 5

TABLA ERiesgo Económico de Componentes

Costo del Reemplazo de ComponentesEjemplos Valor

Muy alto Bombas de pistones grandes, motores grandes de baja velocidad y alto torque

4

Alto Cilindros, servo válvulas, bombas de pistones

3

Medio Válvulas en línea 2

Bajo Válvulas en subplaca y bombas de engranajes de bajo costo

1

TABLA FRiesgo Económico Operacional

Costo de tiempos de paro en el EquipoEjemplos Valor

Muy Alto Tiempo de paro costoso en industrias papeleras, acerias y equipo automotriz

8

Alto Equipo con volumen muy alto de producción

6

Medio Equipo critico, pero no para producción

4

Bajo Equipo que no influye de ninguna manera en la producción

3

TABLA GSeguridad adicional de Operación

Ejemplos ValorAlta Riesgo de vidas humanas 4

Media Donde la falla puede causar algún tipo de riesgo

3

Baja Equipo de prueba, equipos donde la falla no causa riesgos

2

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FIGURA 12.

Rango de Filtración Absoluta. Método de la B.F.B.A.

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Nota: También es necesario conocer la caída de presión en el elemento filtrante para su selección. En la figura 15 se muestra una grafica típica de caudal / caída de presión para un medio filtrante determinado.

8.2. SELECCIÓN DE LA CARCAZA

Para seleccionar la carcaza se debe considerar el tipo de montaje, los puertos, la presión máxima, la ubicación del filtro y si se necesita indicación y/o válvula de by – pass.

Vale recordar que es necesario analizar los picos de presión en el sistema para tener en cuenta la resistencia a la fatiga, debido a que en ciertos materiales, como el aluminio, es baja.

Un alto ajuste de la válvula de by – pass puede alargar la vida del elemento, pero puede ocasionar una interrupción temporal de la filtración. Con un ajuste bajo se subutiliza el elemento. Para filtros de presión y de retorno se recomienda que el by – pass este ajustado a una presión de 3 veces la caída de presión en el elemento y la carcaza. Cuando el filtro de presión protege servo válvulas, no es adecuado utilizar la válvula de by-pass. En filtros de succión se recomienda un by-pass ajustado a 2 o 3 PSI. Hay que tener en cuenta que la caída de presión debe corregirse proporcionalmente a la viscosidad del fluido en SUS.

El tamaño de la carcaza esta ligado al ajuste del by-pass, viscosidad del fluido y caudal a manejar. Se debe considerar el máximo flujo que circulara por el filtro (áreas diferenciales en cilindros)

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9. NIVEL DE LIMPIEZA DEL ACEITE EN EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO

El mantenimiento predictivo ha ido tomando importancia día a día en la industria, ya que permite predecir daños y programar por anticipado el paro de equipos, disminuyendo los tiempos muertos de producción y facilitando la consecución de repuestos. Todo esto redunda en aumentos significativos en la producción.

Actualmente el mantenimiento predictivo comprende tres arreas:

Análisis de vibraciones Termografía Análisis de aceites.

El análisis de aceites se fundamenta en el conteo de partículas para determinar el nivel de limpieza (ISO / NAS).

El conteo de partículas se puede realizar por varios métodos:

Análisis al microscopio y comparación con patrones establecidos. Presenta bajo costo, complicada preparación de muestra, dificultad de limpieza.

Análisis al microscopio y comparación automática de contraste. Es de mediano costo, la preparación de la muestra y la limpieza son laboriosas.

Con contador de partículas por rayo láser. Presenta alta confiabilidad, permite muestreo en línea, es programable y se puede conectar a una red de datos, pero implica una inversión inicial elevada.

El análisis predictivo consiste en hacer un seguimiento en el tiempo del comportamiento del nivel de limpieza. Cuando se detecten tendencias a la disminución o cambios drásticos, se debe recurrir a un análisis espectrografico del aceite, que determina los tipos y cantidades de contaminantes.

Algunos de los materiales analizados en la espectrografía son: hierro, cobre, cromo, plomo, aluminio, silicio, calcio, silicona, fósforo, etc. También son analizados el contenido de agua, la viscosidad y la acidez.

El conocimiento de las cantidades de estos materiales puede dar una idea sobre el estado del equipo, indicando el desgaste en componentes según su composición, para anticiparse a fallas y así prever paros de maquinas con anticipación.

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Igualmente con el análisis espectrografico se puede establecer la condición de los aditivos del aceite.

Es importante mencionar que este tipo de análisis no detecta partículas mayores a 15μm. Para este fin se usa una técnica relativamente nueva, llamada análisis ferrografico. Este análisis consiste en hacer pasar el aceite por un campo magnético intenso, donde las partículas son depositadas y dispuestas de acuerdo con el tamaño en un vidrio especial, para posteriormente ser observadas en un microscopio bicromatico. Según la forma que presenten las partículas, se puede determinar cual es la causa del desgaste en el equipo.

10. RECUPERACIÓN DE ACEITES

La recuperación (o reciclaje) de aceites es una practica que en los últimos años ha ido ganando muchos seguidores dentro de las personas involucradas con mantenimiento en las diferentes empresas que utilizan aceites hidráulicos y de lubricación.

Es obvio que la vida de un aceite no se puede hacer infinita, pero esta se puede alargar considerablemente con un buen programa de análisis y recuperación.

El objetivo del reciclaje de aceite es mantener el aceite limpio y seco.

Recuperar el aceite usado cuesta aproximadamente la mitad que comprar aceite nuevo, Además se eliminan los costos y los inconvenientes de la disposición, que esta siendo altamente regulada por las entidades de control ambiental, al considerar el aceite como un desperdicio delicado. Cabe mencionar que un galón de aceite contamina 60,000 galones de agua.

10.1. METODOS UTILIZADOS PARA LA RECUPERACIÓN DE ACEITES

Existen diferentes métodos para la recuperación de aceite, que van desde un simple decantado, hasta un sofisticado proceso de filtración y vació, y se utilizan para remover diferentes contaminantes. Ver la siguiente tabla.

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METODOS UTILIZADOS PARA EL RECICLAJE DE ACEITE SEGÚN EL CONTAMINANTECONTAMINANTE REMOVIDO

METODO Sólidos Agua Gas OtrosPesados Livianos Libre En solución Libre En solución Diluyentes Aditivos

Decantado X X XCentrifugación X XFiltración X X XCoalescencia X X XAbsorción X X XAbsorción X X X X XVacío X x X X XSecado por aire X X XVacío c/filtración X X X X X X X

Recuerde que durante el proceso de reciclaje se pueden agregar aditivos al aceite para ajustar la viscosidad y las características químicas, si estas se han alterado.

Existen equipos para el reciclaje de aceite, que combinan algunos de los métodos anteriores. Para minimizar la reacción de oxidación causada por las altas temperaturas, estos equipos generan vacío intenso cuando el aceite esta siendo purificado, Para reducir la temperatura de ebullición del agua contenida en el aceite.

Como se sabe el punto de ebullición se reduce a medida que la presión se disminuye. Estos sistemas operan a aproximadamente 125°F y un vació de 28in Hg (al cual el punto de ebullición del agua es de 99.8°F). Así se crea un diferencial de temperatura de 25°F entre la mezcla agua-aceite y el punto de ebullición del agua.

Parker ha diseñado equipos para la recuperación de aceite (serie PVS) con los que se obtienen excelentes resultados. Con ellos se puede remover hasta un 99,95% de agua, un 98,7% de partículas mayores o iguales a 3µm y un 100% de gases libres.

En la actualidad existen múltiples industrias donde un equipo para recuperación de aceites tiene aplicaciones inmediatas, entre ellas:

Molinos y plantas papeleras

Lubricación de secadoresSistemas hidráulicosLubricación de compresoresCalandrasPrensas de rodillos

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Acerias

Lubricación de rodamientosFundición continuaPrensas de laminación

Plantas de generación de energía

Aceite de turbinasAceites dieléctricosSistemas de control de velocidad

Industrias del plástico

InyectorasSopladorasTermo formadoras

Y en general, industrias que utilicen sistemas hidráulicos y de lubricación, donde sea importante minimizar la contaminación.

10.2. CONSEJOS ACERCA DE LA RECUPERACIÓN DE ACEITES

Separar al aceite usado por tipo / grado y almacenarlo en recipientes limpios debidamente marcados. Si usted usa varios tipos y grados de aceite y los va a almacenar para su posterior tratamiento, sepárelo siempre por tipo antes de almacenarlo. Mezclar diferentes tipos y grados de aceites puede ocasionar un aceite reciclado de menor grado. Además evite el contacto de solventes en estos recipientes de almacenamiento. Estos pueden ocasionar que toda la tanda de aceite sea imposible de reciclar.

Almacene el aceite usado a temperatura ambiente. Como regla empírica usted debe proteger el aceite usado de temperaturas extremas. El excesivo calor tiene consecuencias en el aceite, ya mencionadas en el presente documento, y bajas temperaturas lo hacen tomar consistencia de melaza, requiriendo un precalentamiento antes del reciclaje. Este paso adicional puede elevar los costos del reciclaje innecesariamente.

Mantenga el aceite limpio, en tanques limpios y secos. Nunca retorne el aceite reciclado al recipiente en que venia. Para asegurar que no vaya a contaminar su aceite, mantenga en recipientes separados el aceite usado y el aceite reciclado.

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Realice un decantado del aceite antes de reciclarlo. La mayoría de los equipos de reciclaje. No operan de manera eficiente cuando la concentración de agua excede el 5% en volumen. Aun con 2 a 4%, se requieren múltiples pasadas durante el proceso, que implican mayores costos. Para evitar esto, Practique una separación por gravedad o un método similar para minimizar la concentración de agua.

Compare el costo del equipo de reciclaje contra el costo de mandar a reciclar el aceite. Puede considerarlo, si el caso lo amerita, comprar su propio equipo de reciclaje, los cuales están por encima de US$ 20,000 para una unidad portátil. De otro lado, usted puede ser atendido por un contratista externo para que realice el reciclaje, quien posiblemente es especialista en el tema y posee equipo sofisticado, haciéndole posible tener beneficios de reciclaje en tan solo unas horas, sin necesidad de invertir gran capital.

TRATAMIENTO DEL ACEITE HIDRAULICO

LUBRICANTESALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE EL TRATAMIENTO DEL ACEITE HIDRÁULICO

Por que se considera necesario en las modernas aplicaciones industriales que los lubricantes en particular, los fluidos hidráulicos tengan que ser filtrados? Por el simple motivo que los datos estadísticos han demostrado que el 80% de los costos de mantenimiento de las instalaciones hidráulicas y mecánicas son atribuibles a la contaminación o al uso de fluidos y / o lubricantes que no son más idóneos.

La presencia de partículas contaminantes en cantidades grandes en los lubricantes y en particular en los fluidos hidráulicos ni tiene que sorprender, en la mayor parte se trata de partículas invisibles a simple vista, que se depositan continuamente sobre las superficies expuestas y desde allí logran introducirse en los lubricantes.

La contaminación influye ampliamente en los costos finales de administración de las instalaciones industriales.

Generalmente en 100 litros de fluido hidráulico pueden encontrarse de 1 a 5 miles de millones de partículas con dimensiones superiores al micrón.

Estas partículas se pueden clasificar en dos familias:

- Fangos micronicos (de 0 a 5 micrón)- partículas derivadas del desgaste y de los residuos de producción (mayores de 5)

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El grado de contaminación depende de la naturaleza del proyecto, de la antigüedad de la instalación y de la eficiencia de los filtros o sistemas filtrantes instalados. Las consecuencias de la presencia de los contaminantes están divididas en dos direcciones:

DIRECCIÓN A

- Aumento de las tolerancias de los componentes- Ingreso de los contaminantes a través de las guarniciones- Aumento de las temperaturas de ejercicio- Más veloz el proceso de oxidación del aceite- Agrietamiento de los aparatos- Tapado de los filtros- Reducción de la duración de la vida útil de los equipos- Aumento de los costos de mantenimiento- Consumos anómalos del lubricante

DIRECCIÓN B

- Sistema industrial no confiable con paradas imprevistas de la maquina- Costos por paradas indebidas de la máquina, amortizaciones antieconómicas- Costos por fallas de productividad- Costos por retrasos en los tiempos de producción previstos

Todo esto permite afirmar que el aceite contaminado es costoso.

Los contaminantes que se encuentran en los sistemas tienen diversos orígenes posibles, la experiencia ha demostrado que el aceite nuevo, en algunos casos, puede ya estar contaminado.

Al lado de aceites muy limpios, se pueden encontrar otros con un grado de contaminación tal, que su uso es desaconsejado en las instalaciones modernas y en los sistemas sofisticados.

La medición de la contaminación prevista por la norma DIN 51524, que usa el método de determinación por análisis gravimetrico (ISO 4405) no es más idónea para los requisitos hoy vigentes.

Esto es por el echo que el nivel mínimo previsto por dicha norma es superior al considerado aun aceptable para los equipos modernos.

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Los orígenes de los contaminantes se pueden resumir así:

- Contaminación de construcción y/o montaje presente en los componentes que se deben ensamblar. Ósea contaminación inicial.

- Contaminación generada por el sistema: Por los órganos mecánicos dotados de movimientos interrelacionados, por la degradación del lubricante, por oxidación y descomposición (separación de aditivos) contaminación introducida, cuando se hace la manutención y contaminación asimilada durante el ejercicio.

La contaminación generada por el sistema tiene un origen doble: mecánica debida a la abrasión, erosión y fatiga mecánica, y química debida a cavitacion, corrosión por sales o ácidos.

De las consideraciones hasta aquí mencionadas se concluye claramente que los equipos industriales modernos y en particular aquellos oleo hidráulicos necesitan constantes filtraciones durante el ejercicio inferiores o iguales a 5 micrón, para garantizar constantes posicionamientos dimensiónales y reducción del desgaste.

Se puede cumplir este objetivo no solo instalando sistemas filtrantes adecuados, sino haciendo una cuidadosa elección de las características, tanto de la viscosidad, como de las categorías de las fórmulas, del lubricante y/o del fluido hidráulico.

El aspecto de la fórmula de un aceite hidráulico o de un lubricante multifuncional, es de máxima importancia con respecto al problema de la filtración.

Los aceites hidráulicos tradicionales que no tienen una formula reciente, entre los cuales están la mayor parte de los aceites comerciales, que contienen dialquilditlofosfato de zinc primario, tienen una escasísima facilidad a ser filtrados con filtros inferiores a 10 micrones, en presencia de muy reducido contenido de agua (0,1%) derivado de fenómenos de condensación muchas veces inevitables.

De cualquier manera han sido lanzados al mercado fluidos oleo dinámicos multifuncionales con excelentes propiedades contra el desgaste y anti stick – slip, caracterizados por un alto contenido de agua (4 – 7%) conjuntamente con características detergentes y dispersantes que completan el concepto de limpieza en el sistema de lubricación o en el sistema hidráulico.

No se obtiene una calidad total si no se esta atento al elegir contemporáneamente para cada aplicación, el sistema filtrante y el lubricante idóneos para garantizar constantemente filtraciones al menos inferiores a 10 micrón, durante el empleo de la instalación, es mejor si son inferiores a 5 micras.

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BIBLIOGRAFÍA

PARKER HANNIFIN CORPORATION. The handbook of Hidraulic Filtration

PARKER HANNIFIN CORPORATION. Hidraulic Maintenance TechnologyBulletin 0240 – B1

PARKER HANNIFIN CORPORATION. Hidraulic and Lubrication FiltersCatalogo 2300 – 00 – 6 / NA

SPERRY VICKERS. Effective Contamination Control in Fluid Power Systems

MANESMANN REXROTH. Proyecto y Construcción de Equipos HidráulicosTraining Hidráulico Compendio 3

HAGGLUNDS / DENISON. Hydraulic Motors. Maintenance and Trouble shooting

HAGGLUNDS. Engineering Manual Viking

HYDRAULICS & PNEUMATICS. Julio de 1,997

PURIFICATION SERVICE OF AMERICA INC. Purificación de aceites al vacío

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