¿Qué está contaminando su aceite?

Estados de convivencia
La humedad es el segundo contaminante más destructivo que se encuentra en la maquinaria, después de la contaminación por partículas.La humedad puede existir en el aceite en los siguientes tres estados o fases:

disuelto
Al contrario de lo que me enseñaron, el aceite y el agua se mezclan.El volumen de agua que se disolverá en el aceite depende del material base, la condición, el paquete de aditivos, la carga de contaminantes y la temperatura del aceite.Por lo general, los aceites nuevos de alto grado con cargas mínimas de aditivos retendrán poca agua disuelta.Por el contrario, el aceite de grado inferior oxidado que está muy adicionado puede contener hasta 2000 ppm de agua en estado disuelto.En este estado, el agua no es visible en el aceite.


emulsionado
Una vez que la cantidad de agua ha superado el nivel máximo para que permanezca disuelta, el aceite se satura.En este punto, el agua se suspende en el aceite en gotitas microscópicas conocidas como emulsión.A menudo se dice que el agua emulsionada tiene una apariencia turbia.


Libre
Agregar más agua a una mezcla de agua y aceite emulsionado conducirá a una separación de las dos fases, produciendo una capa de agua libre.Esta agua se separa del aceite debido a la insolubilidad inherente y la diferencia de gravedad específica entre los dos fluidos.En la mayoría de los casos, el agua libre se encuentra en el fondo de los tanques y sumideros.


Cómo afecta la humedad a los componentes
En un sistema de lubricación, las dos fases más dañinas son el agua libre y la emulsionada.Según SKF, tan solo una décima parte de un porcentaje de agua en el aceite puede reducir la esperanza de vida de una chumacera hasta en un 75 por ciento.Para los rodamientos de elementos rodantes, la situación es aún peor.La causa principal de este ciclo de vida más corto es el debilitamiento de la resistencia de la película de aceite.La película debilitada deja al componente más susceptible al desgaste abrasivo, adhesivo y por fatiga.El agua no solo destruirá la resistencia de la película de aceite, sino que tanto el agua libre como la emulsificada bajo las temperaturas y presiones extremas generadas en la zona de carga de un cojinete de elementos rodantes puede provocar una vaporización instantánea instantánea, lo que provocará un desgaste por erosión.


Cómo afecta la humedad al lubricante
El agua no solo tiene un efecto nocivo directo en los componentes de la máquina, sino que también juega un papel directo en la oxidación (envejecimiento) de los aceites lubricantes.La presencia de agua en un aceite lubricante puede hacer que el proceso de oxidación se multiplique por diez, lo que provoca un envejecimiento prematuro del aceite, especialmente en presencia de metales catalíticos como el cobre, el plomo y el estaño.Donde se acumula agua libre en un sistema, los microorganismos pueden crecer.Estos microbios se alimentan del aceite y se descomponen para formar ácidos, que promueven una mayor oxidación del aceite.

Medición de la contaminación
Existen cinco métodos de prueba básicos para determinar el contenido de humedad de un aceite lubricante.Estos métodos van desde un aparato simple hasta una prueba química más compleja o una prueba de sonda de porcentaje de saturación ligeramente más costosa.


Crepitar
La más básica es la prueba de crackle.En esta prueba, una placa caliente se mantiene a 320 °F (130 °C) y se coloca una pequeña gota de aceite en el centro.Cualquier humedad presente en el aceite se refleja en el número de burbujas observadas a medida que el agua se evapora.Dependiendo del lubricante, relativamente pocas burbujas pequeñas indican aproximadamente 500 a 1000 ppm (0,05 a 0,1 por ciento) de agua.Un número significativamente mayor de burbujas de mayor tamaño puede indicar alrededor de 1000 a 2000 ppm de agua, mientras que un crujido audible indica niveles de humedad superiores a 2000 ppm.La prueba de crepitación es sensible solo al agua libre y emulsionada.


Celda de presión
Otra prueba simple en el sitio es el uso de una celda de presión, donde la muestra se prepara con un reactivo químico (hidruro de calcio) y se coloca en un recipiente y se agita vigorosamente.Se monitorea un cambio de presión dentro de la celda para determinar si hay agua libre presente.El costo de este tipo de producto es relativamente bajo, aunque se deben considerar los costos operativos con respecto a los reactivos, así como las cuestiones de salud y seguridad de estos reactivos.


Sensor de humedad relativa
Un tercer tipo de prueba de detección de agua in situ es un sensor de humedad relativa.El sensor utiliza una rejilla de capacitancia de película delgada que puede determinar la cantidad de humedad que atraviesa la película.La ventaja de este método es su costo de funcionamiento relativamente bajo y que puede montarse permanentemente en equipos críticos de la planta para brindar monitoreo en tiempo real.


Espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier
Además de los métodos de detección in situ, otro método comúnmente utilizado para detectar agua es la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR).Esta prueba es sensible al agua libre, emulsionada y disuelta;sin embargo, su precisión está limitada a un límite de detección inferior de aproximadamente 1000 ppm.Esto es adecuado para algunas aplicaciones pero insuficiente para aplicaciones industriales típicas.Los laboratorios comerciales que utilizan este método a menudo informan que hay menos del 0,1 por ciento del volumen de agua presente en la muestra.


karl fischer
El método más preciso para determinar la cantidad de agua libre, emulsionada y disuelta en un aceite lubricante es la prueba de humedad de Karl Fischer.Cuando se usa correctamente, la prueba de Karl Fischer es capaz de cuantificar niveles de agua tan bajos como 10 ppm, o 0,001 por ciento, y debe ser el método de elección cuando se necesitan conocer concentraciones de agua más exactas.


Control de la contaminación
Una vez detectada, se debe investigar la causa raíz de la entrada de humedad.Si se detecta a tiempo y las propiedades físicas y químicas del aceite no se ven comprometidas, el agua se puede eliminar y el aceite se puede mantener en servicio.Los siguientes son algunos métodos para esta eliminación:


Asentamiento
El agua libre se puede eliminar del petróleo proporcionando un buen lugar de sedimentación.Esto generalmente se proporciona en forma de un sedimento de fondo y un tazón de agua (BSWB).Sin embargo, la sedimentación no eliminará el agua disuelta o emulsionada.


Separadores centrífugos
El proceso de sedimentación se puede acelerar cuando las fuerzas de la gravedad se magnifican utilizando una centrífuga.Si bien es más eficaz que la separación por gravedad normal, la separación centrífuga no logra eliminar el agua disuelta y emulsionada.


Destilación al Vacío
En un deshidratador de vacío, el aceite se pone al vacío y se eleva la temperatura.Esto vaporiza efectivamente el agua del aceite a una temperatura que no daña severamente el lubricante.

Filtros Poliméricos
Estos filtros se parecen a los típicos filtros tipo cartucho o enroscables, pero contienen un medio filtrante impregnado con un polímero superabsorbente.El polímero absorbe agua libre y emulsionada y forma un gel.

El agua es una de las principales causas de la falla del lubricante, la falla de los componentes y la poca confiabilidad de la máquina.Como todos los contaminantes, es importante no solo reconocer su presencia, sino también tomar medidas para controlar o eliminar la fuente de ingreso de agua.Si es posible, los niveles de humedad deben mantenerse en un mínimo absoluto.Ya sea que elija instalar respiradores desecantes, mejorar los sellos o usar un filtro centrífugo o una gran unidad de deshidratación por vacío, reducir el nivel de agua en todos los tipos de equipos puede prolongar drásticamente la vida útil del lubricante y la máquina.