Octubre 2011 Por: Ing. Adrian Amoroso

CURSO DE LUBRICACIN

Principios de Lubricacin

PRINCIPIOS DE LUBRICACION

Objetivos de Aprendizaje Conocer el lenguaje de lubricantes.

Favorecer un adecuado manejo y almacenamiento.

Entender como seleccionar lubricantes.

Seleccin de lubricantes minerales y sintticos para equipos de planta.

Monitoreo de Equipos - interpretacin de anlisis aceite usado

Aceite Base.

Un aceite procesado utilizado para mezclar lubricantes y grasas

terminadas.

Realizado en varios grados de viscosidad.

La calidad de la base est determinada por la fuente de crudo, mtodos de fabricacin y condiciones de proceso.

Definiciones

Aditivo

Uno de varios diferentes compuestos qumicos.

Utilizado para mejorar el desempeo del lubricante.

Agregar nuevas caractersticas de desempeo.

Inhibir cambios indeseables.

Definiciones

Tipos principales de aditivos

Agentes antidesgaste agentes de extrema presin detergentes

Dispersantes Antioxidantes Inhibidores de Errumbre y Corrosin

Mejoradores de Viscosidad Antiespumantes - Demulsificadores

BASE ADITIVOS

LUBRICANTE TERMINADO

Aceite lubricante

Un aceite lubricante es la combinacin de una base y un

grupo de aditivos

Petrleo crudo

El petrleo crudo es una mezcla compleja de un vasto nmero de compuestos qumicos, conteniendo primariamente hidrocarburos con:

Azufre,

Nitrgeno,

Compuestos oxigenados,

Sales metlicas, y

Agua.

El gran nmero de combinaciones posibles y de variaciones en la estructura qumica significa que cada fuente individual de petrleo crudo puede ser diferente.

Ahora veamos a los sintticos. Los sintticos se inician usando gas

etileno refinado del petrleo crudo.

Sintticos

Gasolina (Petrol)

Naphtha (Chemical feed)

Kerosene (Aviation fuel)

Diesel (Gas oil) Petrleo crudo

Etileno (120O

F)

(460O

F)

(360O

F)

(540O

F)

(170O

F)

(encima de 750O

F) Residuo atmosfrico

(para LUBRICANTES)

Unidad de destilacin de crudo (CDU) Rango de ebullicin

En esta tabla, usted puede ver que las bases se dividen en 5 grupos, basados en

ndice de viscosidad, porcentaje de azufre y de saturados.

Clasificacin API de bases lubricantes

Grupo

Especificaciones fsicas

Proceso de fabricacin IV

Azufre %

peso

Saturados %

peso

I 80-120 > 0.03 < 90 Convencional (refinacin por solventes)

II 80-120 < 0.03 > 90 Requiere hidrocraqueado/desparafinado

III > 120 < 0.03 > 90 Requiere hidrocraqueado severo

/desparafinado

IV < 140 0.00 > 90 Sntesis qumica PAO

V Todos los otros tipos

Bases lubricantes

Propiedades generales (cont.)

Aqu hay otra forma de mostrar la comparacin de propiedades de desempeo entre los

5 grupos de bases.

PAOs

Grupo IV

Todos los dems

Grupo V

VI >120

% sat > 90%

% S < 0.03

Grupo III

Requiere

hidroprocesado severo

Bases especiales

80 90%

% S < 0.03

Grupo II

Requiere

hidroprocesado

80 0.03

Grupo I

Convencional

(solvente)

Categoras API/ACEA: IV, SAT & S, %

Espectro qumico

muy amplio Espectro qumico

fino

Bases lubricantes

Hasta ISO VG 460

Hasta ISO VG 150

Hasta ISO VG 32

Hasta ISO VG 1500

Aditivos: visin general Los aditivos deben seleccionarse cuidadosamente para ser compatibles con el aceite y entre s, para

que no produzcan efectos secundarios no deseados.

Los aditivos pueden agruparse entre tres tipos principales (aunque algunos aditivos cumplen ms de

una funcin):

1. Modificadores: Estos aditivos modifican

las caractersticas del aceite base para

hacerlo ms adecuado para el uso.

2. Protectores del aceite: Estos aditivos

protegen el aceite para prolongar su

vida til.

3. Protectores de superficie: Estos

aditivos protegen las superficies

metlicas para reducir la corrosin, la

friccin y el desgaste. Calcium Sulphonate

(detergent)

Hindered Phenol

(anti-oxidant)

Molybdenum Dithiophosphate

(anti-wear/friction modifier)

Sulfurized Fatty Acids

(friction modifier)

Single ended (mono)

Succinimide (dispersant)

Zinc Dithiophosphate (ZDTP)

(anti-wear/anti-oxidant)

Aditivos comunes

Los siguientes son aditivos comunes y su composicin molecular.

cidos grasos sulfurizados

(modificador de friccin)

Succinimida de terminacin simple (mono)

(dispersante)

Sulfonato de calcio

(detergente)

Ditiofosfato de molibdeno

(anti-desgaste/modificador de friccin)

Fenol inhibido

(anti-oxidante)

Ditiofosfato de zinc (ZDTP)

(anti-desgaste/anti-oxidante)

Molibdeno

Zinc

Calcio

Fsforo

Azufre

Oxgeno

Nitrgeno

Carbono

Cadenas de

hidrocarburos (H-tomos omitidos x

claridad)

Aditivos: Visin general

Propiedades de aceites lubricantes

Las propiedades ms importantes de los aceites

lubricantes:

1. Viscosidad,

2. Indice de viscosidad

3. Estabilidad trmica,

4. Estabilidad a la oxidacin,

5. Punto de escurrimiento,

6. Demulsibilidad,

7. Punto de inflamacin, y

8. Punto de llama.

ADITIVOS

ACEITE PARA MOTOR

DE 1970

ACEITE PARA MOTOR

DE 1999

95%

5%

75%

25%

Aditivos y Formulaciones

EL AGREGADO DE ADITIVOS SUPLEMENTARIOS (POR PARTE DEL

USUARIO) PUEDE DISMINUIR EL RENDIMIENTO DE UN ACEITE ACTUAL

Aceite Base + Aditivos = Aceite Lubricante

Aceites Lubricantes

Aceite Base + Aditivos + Espesante = Grasa

Aceites Lubricantes: Motores Automotrices, Fluidos para transmisiones automticas,

Motores a gas, Turbinas, Guas, Motores marinos, Motores Diesel.

Sistemas hidrulicos, Engranajes industriales, husillos

Grasas Lubricantes: Motores Automotrices, Aplicaciones de alta velocidad,Maquinaria

alimenticia, Mquinas papeleras, Altas temperaturas, Aviacin.

La resistencia de un fludo a fluir debido a la friccin interna existente a causa de su composicin molecular.

Viscosidad

Puede determinarse la viscosidad de un aceite?

Por su olor?

Por su color?

Qu es la viscosidad?

Reconociendo designaciones de viscosidad

Viscosidad

Cada uno de los siguientes grupos mide viscosidad en su propia escala:

Aceites industriales International Standards Organization ISO

Aceites para Motores Society of Automotive Engineers SAE

Aceites para engranajes/ motores automotrices

Society of Automotive Engineers SAE

Aceites para engranajes

industriales American Gear Manufacturers

Association

AGMA

Qu clasifica el grupo: Nombre de grupo Abreviacin

Esta tabla compara

diferentes medidas

de viscosidad de

lubricantes:

A medida que lea

horizontalmente la

tabla, ver

diferentes medidas

para el mismo nivel

de viscosidad.

SUS - Cinemtica

ISO

AGMA

SAE (centistokes) motor/engranaje

Cambio de viscosidad

Temperatura: mayor temperatura menor viscosidad.

Presin: mayor presin mayor viscosidad.

Tasa de Corte (altas cargas):mayor tasa de corte menor

viscosidad

INDICE DE VISCOSIDAD

I = V/ t Tasa de cambio de viscosidad de un aceite con

la Temperatura

Viscosidad

Indice de Viscosidad

I = V/ t

Temperatura

Visc.

Temperatura

Visc.

MUY ALTO

IV (135)

ALTO

IV (95) BAJO

IV (65)

16.3

12.5

Aceites Multigrado

15 W 40

Aceite

Monogrado

SAE 40

100C 100C

0C 0C

Qu es una base sinttica?

Producto de una REACCIN QUIMICA que reemplaza

DERIVADOS CONVENCIONALES del Petrleo en los

Lubricantes

Su Estructura Molecular es Diseada a Medida

La mayora de las Bases Sintticas son Derivados de Productos

Petroqumicos

Base Mineral

Base Sinttica (Polialfaolefina)

Aceite sinttico

Aceite Mineral

Sintticos: Mejora la Capacidad de Carga por una pelcula ms resistente

Sintticos Beneficios: Mejora la Capacidad de Carga

Ensayo Mobil de Oxidacin en Banco

80

60

40

20

0

0 20 40 60 80 100 120

SHC

Mineral

Sintticos : Mayor Estabilidad a la oxidacin

Lubricantes Sintticos A

um

en

to d

e V

isco

sid

ad

%a 1

00

C

h

Cuatro caractersticas principales

Estabilidad a la oxidacin.

Punto de Escurrimiento.

Demulsibilidad.

Punto de inflamacin.

Caractersticas del Lubricante

Oxidacin

La combinacin qumica de una sustancia con oxgeno

Acelerada por:

Calor

Luz.

cidos formados por contaminacin con agua.

Catalizadores

Otros contaminantes

Caractersticas del Lubricante

Punto de Escurrimiento

La temperatura ms baja a la cual un aceite fluir bajo condiciones de ensayo prescriptas.

Caractersticas del Lubricante

Caractersticas del Lubricante

Punto de Inflamacin La temperatura ms alta a la cual se separan vapores suficientes del

aceite para que puedan, en presencia de una llama, inflamarse por un instante.

Demulsibilidad

Propiedad qumica del aceite la cual cambia la tensin superficial entre la capa de aceite y la de agua. Esta accin permite que el aceite y el agua se separen rpidamente.

cul lubricante utilizar? Cuatro factores clave:

Velocidad.

Carga.

Temperatura.

Diseo.

La viscosidad es Clave

Condicin operativa Viscosidad Necesaria

carga

Temperatura

Velocidad

Aplicacin del Lubricante