analisis de aceite i - noria

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Fundamentos de Lubricacion

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Conozca a su Instructor Certificado como experto en Analisis de ~ceite de ICML Nivel MIA-1-000311 y OMA I de la Sociedad de Ingenieros de Tribologia y Lubricacibn STLE - Certificate Number 38451 371. Octavio Ca falan Rivera Miembro de la Sociedad de Ingenieros de Tribologia y Lubricacibn STLE - Membership Number 38451M. Fundador y actual Gerente General de Ingelube, el primer laboratorio con dedicaci6n exclusiva al Monitoreo Tribol6gico en Sudam6rica. Octavio Catalan es Quimico y Licenciado en Quimica de la Pontificia Universidad Cat6lica de Chile y cuenta con una experiencia en Tribologia y Lubrication desde Lider de Seminarios Noria 1978, aiio en que inicia el contact0 con esta ciencia llegandoa ser Asistente para Per6 y Chile Tecnico de Exxon y dictando diversos serninarios. Su experiencia como consultor y Director de su laboratorio le permite obtener importantes ahorros para sus clientes, entre 10s que se cuentan importantes empresas internacionales como, Anglo American, Aur Resources, BHP-Billiton, Boliden, BP, CMPC, Codelco, Edelnor, Electroandina, ESO, ExxonMobil, Falconbridge, Gener, Phelps Dodge, Luksic, Repsol-YPF, SQM, Tecpetral, Newmont y Texaco. Octavio Catalgn dicta seminarios como experto en Ferrografia Analitica, FT-IR, Mantenimiento Industrial, Diagnbstico de Fallas por Monitoreo Tribolbgico, basandose en su experiencia personal y en la de 10s profesionales de su Laboratorio. Asimisrno, es instructor autorizado de la organizacibn Noria Corporation, de la cual recibi6 10s premios de Gold Partner y Partner of Excellence para Ingelube-Noria, como el mejor Partner del aFio 2001, 2002 y 2003. O Copyright Noria Corporation Noria Latln America # Noria Corporation O Copyright Noria Corporation 1523 Ref: Noria Noria Lath America / ! Noria- Soluciones y Servicios mas Nota: Noria es una empresa Neutral. No vende servicios de laboratorio, lubricantes, instrurnentos de analisis de aceite, software o filtros. O Copyright Noria Corporation 151 0 Ref: Noria Noria Latin America (- Practicing Oil Analy sis y Machinery Lubricati 6 Pu blicaciones a Practicing Oil Analysis - 17,000 Machinery Lubrication - 30,000 8 Subscription gratuita a lectures calificados en algunos paises. Consulte disponibitidad 8, Ahora disponible en formato digital en forma gratuita en todos los paises 4 Conferencia Anual Lubrication Excellence O Copyright Noria Corporation G2216 Ref: Noria Noria Lath America ( (. International Council for Machinery Lubrication (ICML) ubecouncif.org 8) 742-2950 u becouncil.org O Copyright Noria Corporation 1500 Ref: ICML Noria Latin America Lu bricantes Maquinaria - Nivel l Proposito El prop6sito de la certificacibn como Analista de Lubricantes de Maquinaria (MLA) - Nivel I es verifiear que 10s tecnicos que actrjen en el campo del analisis de aceites lubricantes, seglin se aplica al monitoreo de condici6n y mantenimiento de maqu~naria, esten calificados para llevar a cab0 las siguientes tareas: *Instalar dispositivos para toma de muestras, de rnodo tal que puedan tomarse muestras representativas de mod0 eficiente y reiterado de 10s slsternas mec$nicos que se utilizan en aplicaciones industriales y del parque automotor. .Tomar muestras representativas de la maquinaria industrial que se utiliza habitualmente, y prepararlas para su anifisis. mUtillzar tecnicas basicas de analisis del aceite para identificar y localizar 10s casos de lubricante inadecuado o degradado, y buscar e implementar acciones correctivas. mUtilizar tecnicas basicas de analisis del aceite para identiflcar y locallzar 10s casos de contaminaci6n del lubricante, y buscar e irnplementar acciones correctivas. *Utilizar tecnicas baslcas de analisis del aceite para identificar y localizar 10s casos de desgaste anormal de la maquinaria, y buscar e implementar acciones correctivas. mInspeccionar y reciblr las entregas de aceite nuevo. Acerca de ICML El Concilio Internacional para la Lubricacibn de la Maquinaria (ICML) es una arganizacion no lucrativa y sin intereses cornerciales fundada para facilitar el crecimiento y desarrollo de la lubricacibn de la maquinaria corno un campo tbcnico de desarrollo. Entre sus varias actlvldades, ICML ofrece la certificaci6n mediante evaluaci6n de cornpetencia para individuos en el campo del monitoreo de condlci6n, analisis de aceite y lubricaci6n O Copyright Noria Corporation Noria Latln Arndrica ( Contenido del Seminario - Oil Analysis I A Fundamentos de Lubricaci6n 6 Detecci6n de Fallas y Analisis de Particulas de Desgaste (19 Muestrea de Aceite - Las 6 Pruebas de Campo e lnspecciones Mejores Practicas sin lnstrumentos b Analisis de Propiedades 6 Taller lnteractivo de los Fluidos O Control de Contarninaci6n y A 4 Revisi6n para MLA l Mantenirniento Proactive O Copyright Noria Corporation 607-oal Ref: Noria Noria Lath America I I, Ahorros por Monitoreo de Condicion en 10s AAos 1994-1 997 Baltimore Gas & Electric CASO QannCvC& R. O Copyright Noria Corporation GY41 Ref: Noria Noria Lath America Beneficios de la Excelencia en Lu bricacion 4 Surgen nuevos "Centros de Excelencia" - Orgullo de la Organization I Nippon Steel k I 11 desgasie b Reduccion sustancial de la I loo "1 90% de reduccidn de fallas por frecuencia y severidad de las fallas ! 1 ! 4 Reducci6n en consumo de lubricantes y filtros b Menos perdidas por producci6n y paros de planta & Mejor detecci6n de fallas y mas efectiva solucion de problemas O Copyright Noria Corporation GY38 Ref: Noria Noria Latin America " 1980 1985 Fallas en equipos cr[ticos 58% Fallas Tribologicas F-T Otras fallas I I), - '8 ... ( - Z La Industria Opera en una Pelicula de 10 Micrones Idenciones Aceite Lu bricante I Controlar la Friccicin 4, Separa las superficies en movimiento Controlar el Desgaste Reduce el desgaste abrasivo ControIar la Corrosibn Protege las superficies de las PCCIR- s%tsnw % ACIW'LP C~~~OSIO~ sustancias corrosivas Controlar la Temperatura Absorbe y transfiere el calor Controlar la Contaminaci6n Transporta particulas y otros contaminantes a 10s filtroslseparadores Transmitir Potencia En hidraulicos, transmite fuerza y movimiento O Copyright Noria Corporation 377 Ref: JCF Noria Latin America f La Mayoria de 10s Lubricantes Provienen del Petr6leo (casi el 95%) - - . *.,,* .@ n ---_- _- - -=--"-a solventes I Refimaci6n 1) Las impurezas son c2B - removidas 2) Las moleculas de aceite son separadas - por tipo y tamafio - sfall ~lirnerb de itornos de carbono doox en la molecula de hidrocarburo O Copyright Noria Corporation 228 Ref: JCF Noria Latin Arn&rica ( ; Como se Hacen 10s Lubricantes Minora o Sir Formulada doses Qwi'rnicos I I O Copyright Noria Corporation 835 Ref: SAlT Noria Latin America Propiedades Fisicas de 10s Basicos Z t Estas pruebas le ayudan a conocer las caracteristicas clsrves de los Basicas Viscosidad Define la viscosidad Flujo por gravedad D-445 7 1 /95 del Basico en viscosimetro capilar indice de Define la relaci6n de la Variaci6n de la Viscosidad a 0-2270 Viscosidad viscosidad y la ternperatura 40C y 10O0C, indexada ~)a e ad Define la densidad del Hidr6metro es &a Bdsico can respecto al agua Punto- de Define la volatilidad a altas Probador de temperatura D-92 36/84(") Inflamacion temperaturas y propiedades a la que la flama en la D93 34/88 de flamabilidad superficie se alcanza Punto de Define el comportamiento Flujo por gravedad a la ternp.P-97 1 5/95 Escetrrirniento de fluidez a bajas tempera- a la que se alcanza una vis- tu ras. cosidad de 22.000 cSt. ASTM = Saciedad Americana de Prueba de los Materiales IP = lnstituto de Pretoleo 0 Copyright Noria Corporation 29 Ref: JCF Noria Latin America t Propiedades del Aceite Basico i r .* :*-J - J I~~tdDc. 0 0 ~ondh@ f.>+,---J c->&~-J De EWos Unidos ccnPS d '- .y' % NaftBnicos 20 - 30 85 - 75 Parafinicos Parafinicos ramificados ALIT- I-.~~. a Lrr- 724~ f rams I lndice de 95 - 105 30 - 70 wls~usEdad Punt0 d@ Cmwladbn por hlenc~, Congelacibn cong~laci6n mras pop ~i~~~3id-ad I PutIt0 d42 Mayor qtae el Mmw que el inflamaci6n rrawnicu pamflnicr, I Sulvencia de 10s hbre a mguhr Buena aditivos I Aplicacicrnea hltes de motor A&fes de motor nuidos hidrhulicos de ~~m~t~s Amlbs de turbinas Adm Aceites de angrams mMger8ntes Aceltes de Amibes de O Copyright Noria Corporation CG~LUIIIT~TJI~- d-.o - , r.A,-r-, I.CI c.', z + - - 209 Ref. Lansdown Noria Latin America I I Los Lu bricantes Sinteticos son Fluidos Hechos por el Hombre, como Plasticos Liquidos 1 6 Moleculas disefiadas cientificamente 6 Las moleculas tienen una estructura identica 6 Las propiedades del fluido son muy predecibles 8 Hechos por polimerizacion Las mofeculas pequehas, se combinan quimicamente . . . r' 2 * .. . para formar molecu tas mhs targas (sintesis) O Copyright Noria Corporation 265 Ref JCF Noria Latin America i - - Comparacion Molecular Mineral Propiedad SintCtico Millones do Estructura Repetiddn de cornbinaciones Molecular M.rrlBcujas t L tamafio (peso) Varia mucho Tamaff o molecular Constante IPQ~Q) Contisne aram Atlcas, Pureza Muy Puru nitr6gena, azufre, mra I 1 I I hrnaijo (peso) h M6s A ~olialfaolefina (sint#ico) Esb ble Grupo III - Acsite Mineral Hidmfracciorrado Grupo I1 -ACME Mineral Hidroprocesada Grupo I - kelte Mineral Reflnada pox So#wntes Aeite Mineral NaMnico Q Copyright Noria Corporation 699 Ref: JCF Noria Latln America Propiedades i Lu bricantes Sinteticos or resistencia al fu Estabilidad electrolitica O Copyright Noria Corporation 267 Ref: JCF Noria Latin America ! Propiedades de Ios Lubricantes Sinteticos Palial esterer desgask y emriaci6n m ineraleg moderada &abilidad buques, mincria, aviacibn, equipo m6vil Fluorus carbones O Copyright Noria Corporation G2175 Ref:W.Bark,TAE Noria Latin America Precios Relativos Poli-alfa-olefinas Cidoalifaticos Diesteres ~ster Poliol ~steres Fosfatos Glicsles Polialcalinos Fluidos de Silicona ~steres de Silicona I 1 0 I0 20 30 40 50 60 100 TOO Costo Reletivo (Aceite Mineral = 1) O Copyright Noria Corporation 1456 Ref: ExxonMobll Noria Latin America Lu bricacion Hid rodinarnica Boratos Agentes de aceitosidad - Scidos grasos Disulfuro Lu bricacion de Molibdeno Elasto-Hidrodinarnica Dialquil ditiofosfato de zinc (AD) Grafito Tricresil Fosfato (AD) Azufre Fosforo (EP) Pelicula gruesa - Escasa I La pelicula de lubricaci6n mantiene las superficies separadas. O Copyright Noria Corporation 269 Ref: JCF Noria Latin America (' - 1 Lubricacion de Contacto Deslizante Pelicula Hidrodinarnica La cuiia de aceite groporciona la elevacibn hidrodinimica Carga Carga 4 El espesor de la pelicula varia dependiendo de la velocidad, viscosidad y carga (5 - 200 micrones). 4 A bajas velocidades, arranque y paro, existen condiciones de pelicula delgada (contacto metal con metal). C Las particulas y la contaminaci6n por humedad degradan la pelicuCa lubricante. 4 Ejemplos de aplicac5ones: cojinetes, contacto Pivote pivote de pist6n - camisa, ejes deslizantes y Rodamiento de f rnpuje Basculante contactos laterales de arandelas. Ineremento del espesor de la pelicula de aceite Aumento de la velocidad, enfriamiento del aceite, reduccibn de carga Disrninuci6n del espesor de la pelicula de aceite Marcha por impulso, calentarniento del aceite, increment0 de carga O Copyright Noria Corporation 2 Ref: JCF Noria Latin America Lu bricacion de Contacto Rodamientos, arbol de levas, engranes en su linea contacto Contacto de ro,amiento eiistica O Copyright Noria Corporation 1 Ref: JCF Noria Latin America Rodante Contactos Carga Rodamiento de bolas Rodamiento de rodiilos 4 Los elementos rodantes y la supeficie del rodamiento (pista), se deforman elasticamente para permitir una mayor superficie de contacto 6 La pellcula de aceite generalrnente es menor a 1 micrbn. Si quiere incrementar el espesor de ta pelf~ula de aceite en 2X debe incrernentar la viscosidad en 4X. (g Las altas presiones de oontacto (hasta de 500,000 psi) convierten el aceite en sblido 6 La contarninaci6n por partlculas y la humedad, degradan la pellcula lubricante. r / Es~esor de la Pelicula Lubricante en 10s Claros inaria " Tren de vahulas -- -x-wy= - s-r Engranes Bomba de Engranes -Srymn DG oPuntadedientea:carcaza 0.5-5 Servo vatvulas Q Copyright Noria Corporation 27 1 Ref: Various Noria Latln America ! Aditivos - ~Que Son? b Cornpuestos organicos e inorganicos disueltos o suspendidos (como s6lidos) Md0m6 detergerded&pman&~, sn?klesge&te. 8 en: el aceite. ansespum, red or de elmllnldad b Pueden representar del 0.1 % Tut4ina.s: de gapor- Antioxwhnte, i~ comlnrekores demulsfimnte 1 al30% del'volumen de un aceite formulado 6 Monitorear la salud de los aditivos es una meta importante en el anilisis de aceite. Roles de 10s aditivos ...- I I Antioxidantes Depresr>rss del punto de Aditivos EP Agentes antiespurnantes, Mejoradores del IV Deactivadores de m-ebles Agentes demulsificantes Agentes de adhesividad O Copyright Noria Corporation 836 Ref: SAIT, JCF Noria Latin America I F- LOS Aditivos de Control de Friccih y Desgaste Forman Peliculas Quimicas y Solidas Cola soluble Pelicula quimica Alta a1 aceite A D I T I V 0 Ca beza Desgaste tipo jabbn Temperatura polar de contact0 Antes de la carga Despues de la carga O Copyright Noria Corporation 32 Ref: Chevron, JCF Noria Latin America agresivo a base de azufre ductil: (una alfombra microsc6pica). Bajo carga, da como resultado un jab6n me& lico. No es efectivo a ternperaturas de contacto superiores a 10s 65C desgaste quimico lubricantes microsc6picos en el aceite basico. Los s6tidos forman pellculas s resistentes at Aditivos Comunes ~cidos grasos de aceites animales o vegetales Dialquilditiofosfato de Zinc, (ZDDP) y Tricresilfosfato (TCP) (1 ) Azufre f6sforo (EP) (2) Boratos, MoS,, grafito n : Anti-oxidantesllnhi bidores de Oxidacion Para prevenir la formation de acidos, barniz, Iodos y altas viscosidades que son resultantes de la oxidaci6n Los anti-oxidantes descomponen 10s peroxidos reactivos y 10s radicales libres antes de que conduzcan a la oxidacidn Dialquilditiafosfato de Zinc (ZDDP): descompone 10s Peroxidos Fenoles - Rompen cadenas Aminas Aromaticas - Trampas de radicales Los gro-axidantes conviertien la mo~~cula de aceite en malbculas altarnente reactiuas (peroxidos y radicales libres) :Xq8d:;:;s 105 desactivan Los pro-oxldantes contaminan el aceite: Calor, aire, agua, catalizadores metAlicos L m n O Copyright Noria Corporation 41 Ref: JCF Noria Latin America ( C6mo 10s Antioxidantes Alteran la Vida del Aceite ?l' fi 'D 3" 8 + d e Q &?' &! @@g%-* GT*, C.&fi .. .- .C. rCi ,,F* < Vida natural \ Vida del aceite mejorada por del aceite el antioxidante - la oxidaci6n es sin ayuda retardada por los antioxidantes 1.- _- un' aceite cont'eniendo un in hi bid or de oxi daci~n puede tener una vida de sewicio 50 el ' C , (50 horas vs. 1,000 horas) vece: acei t~ . ; mas I basic a que a 110' -. El Crecimiento de la Oxidaci6t1, no Puede ser Evitado, s61o Retrasado por los An tioxidantes. O Copyright Noria Corporation 164 Ref: Herguth Noria Latin America I ( Dispersantes.. .Maximizando el Tiempo de Suspension de las Particulas cola soluble al acelte (oleofllica) 1 cabeza polar Los dispersantes forman una micela envolviendo la particula Alta carga de hollin, agua, anticangelante (glicol) yio combustible en el aceite, agotamiento de aditivos Se usan aditivos polares para dispersar Succiniamidas y lodos y partlculas de hollin con el prop6sito otros compuestos de prevenir la aglomeraci611, asentamiento y orgdnicos depositos. El aditivo envuelve las partfculas y las mantiene finamente divididas Las parttculas - ""T" perrnanecen pequefias, . fjnarnertte divldldas y completamente dispersas en el aceite. Largo tlempo an suspensi6n. Crecimisnto de particulas FalIa sevem del aceite. Tiempo de drenado, Las particutas prevlamente dispersas y las nuevas se L aglomeran, dejan de * ertar suspendidas y se pegan a las superf7cies del motor. O Copyright Noria Corporation 192 Ref: JCF Noria Latin America I' Detergentes Los detergentes trabajan en la zona de combate del motor Jabones organo-metalicos (anillos, cilindros, pistones y v8lvuias) para rnantener las de bario, calcio y magnesio superficies libres de depbsitos, especialmente en las ranuras de 10s anillos. Los detergentes son tambi6n cornpuestos bssicos utilizados para neutralizar dcidos peligrosos generados por la combusti6n. Funciones: 1. Control de depbsitos 2. Neutralization de icidos Gases de Riesgos de Corrosion en Motores: 6 Anillos 6 Cllindtos 6 Vdstagos de Viilvu las O Copyright Noria Corporation 6 a Ref: JCF Noria Latin America I I I , lnhibidores de Corrosion Los inhibidores de herrumbre forman una Los trr hi bidores de corrosion protegen 10s pelicula polar adherente a las superficies de cojinetes a base de cobre, estafio y plomo, acero y hierro. La pellcula repele al agua, lo que neutraiizando los acidos y sellando las inhibe la formacidn de herrumbre. superficies del contact0 con el agua y acidos corrosives. lnhibidores de herrurnbre comunes: 6 Motores: Sulfonatos (bhsicos) Inhibidores de corrosion comunes 6 Lubricantes HyO (R&O) (herrumbre y 4 Detergentes basicos, dispersantes oxidation): derivados de Acidos suspensores de agua y compuestos fosforicos y acidos grasos de protectores de imidazol, benzotriazol y ZDDP. cadenas largas. ~sa 44, neutralizan 10s acidos 3 . , 3 % LOS aditivos forman una barrera protectors entre los ficidoslagua y la superficie del ?mete de hrerro cojinete. -. . ,. Acero o sup< O Copyright Noria Corporation 7 Ref JCF Noria Latin America ( I - Mejoradores del indice de Viscosidad Descripci6n Materiales utilizados Moleculas organicas de cadena larga mezcladas con 1. Copolimeros de etileno propileno el aceite basico en concentraciones hasta del 7 0%. 2. Polimetacrilatos Utilizadas para incrementar el IV para el desempeno 3.- Copolimeros olefinicos de la viscosidad en diferentes condiciones de clirna. Viscosidad 1 Temperatura Punto de fluidez -18 + OC -+ -23 100+ N + 450 Verano O Copyright Noria Corporation 5 Ref: JCF Noria Latin America Viscosidad y el Corte Adelgatamiento Temporal por Corte Adelgazamiento Permanente por Corte , ~LR a mb 6 D CJ (&-a m+ u fi!~':LrZ IMP &, C--4 M;b'- C,CJp,, ,36t"UR