Toma de muestras de lubricantes de clase mundial

Es posible!

Cuando se quiere implementar un programa de anlisis de lubricantes de clase mundial y

obtener los beneficios del mantenimiento basado en condicin, primero hay que conocer algunos

de los principios bsicos (cimientos).

Uno de los cimientos ms importantes de un programa de anlisis de lubricante es la toma de

muestras. La forma en que la muestra es tomada, la frecuencia, los dispositivos y los

procedimientos seguidos dictan cuan informativa ser la muestra, y subsecuentemente, qu

beneficiosos sern los resultados.

Las siguientes preguntas deben ser respondidas cuando se disee un programa de muestreo:

Cul es la mejor ubicacin para extraer una muestra de aceite que garantice la

recoleccin de la informacin correcta?

Cules son las mejores herramientas para extraer la muestra de una ubicacin

especfica?

Quin ser el responsable de extraer la muestra y cuan consistente ser la muestra

cada vez que esta sea extrada de esa ubicacin especfica?

Ubicacin del puerto de toma de muestra

La solucin de problemas utilizando el anlisis de aceite se apoya en la instalacin de varios

puertos de toma de muestra en varias ubicaciones para aislar los componentes individualmente.

Aislando varios puertos de toma de muestra, se tiene el punto analtico para descubrir fallas

potenciales de los componentes y analizar la causa raz. Los puertos de toma de muestra se

clasifican en dos categoras, primarios y secundarios.

Puertos primarios de toma de muestra

El puerto primario de toma de muestra es el lugar donde se toman las muestras de rutina. El

fluido obtenido en este punto es normalmente usado para el monitoreo de la contaminacin del

aceite, las partculas de desgaste y las propiedades fsicas y qumicas del aceite. Los puertos

primarios de toma de muestras varan de sistema a sistema, sin embargo, siempre estn

colocados en una lnea simple de retorno antes de que el aceite llegue al tanque o depsito.

Puertos secundarios de toma de muestra

Los puertos secundarios de toma de muestra pueden ser colocados en cualquier lugar del

sistema para aislar sus componentes. Ese es el lugar donde se puede encontrar la

contaminacin y el desgaste aportado por cada componente.

Considere una bomba de aceite que alimenta una serie de tres rodamientos (figura 1). El

retorno de los tres rodamientos se une en una sola lnea antes de llegar al tanque. El puerto

primario de toma de muestra se encuentra sobre la lnea de retorno despus de que las lneas

de retorno de los tres rodamientos se juntan y antes de que el aceite llegue al tanque. Los

puertos secundarios de toma de muestra se encuentran inmediatamente despus de la bomba

(antes de los tres rodamientos) as como tambin despus de los tres rodamientos (antes de

que las lneas de retorno se junten).

Por ejemplo, cuando se realiz un conteo de partculas en sitio de una muestra tomada en el

puerto primario, se report un cdigo ISO 16/13 (32% corresponda a partculas ferrosas). Este

nivel de contaminacin exceda el objetivo de 14/11 y reflejaba un problema en el sistema.

Tambin se not que el nivel de contaminacin slida del aceite retornando al depsito estaba

algo elevado a pesar de que la concentracin poda haber estado algo diluida.

La muestra extrada del puerto primario nos indic que algo haba cambiado en el sistema, pero

no qu era lo que haba cambiado. Es aqu donde se utiliza la muestra del puerto secundario.

Estos nos sealan con precisin la localizacin del problema. El conteo de partculas en el

puerto secundario despus de la bomba indic un nivel de limpieza ISO 13/10. De ah que, el

aceite que est siendo enviado por la bomba hacia los rodamientos estaba bastante limpio, lo

que indica que la bomba no es la causante del desgaste. La muestra extrada despus del

rodamiento 1 mostr un cdigo ISO 14/11. El rodamiento 2 un ISO 18/15 con 25% de

partculas ferrosas y el rodamiento 3 report un cdigo ISO 14/11. Los resultados de las

pruebas indicaban que el rodamiento 2 era el que estaba generando desgaste, debido a que el

aceite enviado hacia los rodamientos estaba bastante limpio y por debajo del objetivo

establecido de 14/11.

Realizando pruebas de excepcin a la muestra del rodamiento 2, por ejemplo ferrografa

analtica, se puede determinar qu est causando el desgaste.

Figura 1. Puertos primarios y secundarios en un sistema de lubricacin por circulacin, con filtracin externa

Tomando muestras de mltiples puntos de un equipo se elimina la mayora de las conjeturas

para sealar el componente problema. Utilice este mtodo de muestreo para programar las

paradas de la maquinaria y evitar el mantenimiento a componentes que no requieren reemplazo.

Los puertos de muestreo secundarios tambin pueden ser usados para monitorear el

desempeo de los filtros. El puerto de muestreo antes del filtro mostrar qu es lo que est

entrando al filtro (ISO 16/13) mientras que el que est despus mostrar qu es lo que est

saliendo (ISO 11/10). Este procedimiento permite el cambio de filtro basado en condicin,

mucho antes de que el indicador de diferencial de presin indique que el filtro se encuentra en

derivacin (by-pass).

Las herramientas correctas para hacer el trabajo

Muestreo con manguera y bomba de vaco

El muestreo con manguera y bomba de vaco es un mtodo simple y de bajo costo para obtener

muestras para el anlisis de aceite. Sin embargo, cuando se utiliza este mtodo de muestreo,

se deben tener en cuenta algunos aspectos.

Por ejemplo, para obtener una muestra, la mquina debe ser abierta, de ah que el aceite queda

expuesto al medio ambiente (figura 2). Abrir la mquina potencialmente permite que cantidades

significativas de contaminantes del ambiente que la rodean entren al lubricante y causen dao.

Figura 2. Muestreo con manguera y bomba de vaco

La clave para un efectivo programa de anlisis de lubricantes es la habilidad para obtener una

muestra de un punto especfico mientras la mquina se encuentra en operacin y en

condiciones normales de funcionamiento. Sin embargo, usar el mtodo de manguera y bomba

de vaco en una caja de engranajes mientras sta se encuentra operando, implica algunas

preocupaciones. Por una parte, la manguera de plstico puede ser atrapada por los engranajes.

Esto presenta un riesgo de seguridad especfico para la persona que est tomando la muestra.

Otro problema asociado al muestreo con manguera es la cantidad de aceite que se tiene que

purgar antes de tomar la muestra, adems de la dificultad de obtener una muestra consistente

desde el mismo punto y el problema de extraer muestreas de aceites de alta viscosidad. En

resumen, este mtodo de muestreo debe evitarse siempre que sea posible.

Muestreo por el puerto de drenado

El puerto ideal para obtener una muestra de aceite de un depsito o tanque es tomarla tan

cerca como sea posible de la lnea de retorno, del conjunto de engranajes o de los rodamientos

y cojinetes. Sin embargo, como se mencion anteriormente, en sistemas de circulacin la

localizacin preferida es en la lnea de retorno, no en el tanque. Otra regla de oro es tomar la

muestra aproximadamente a la mitad del nivel de aceite del depsito, en sistemas lubricados por

bao o salpique. Los tanques y depsitos estn diseados para alojar grandes volmenes de

aceite, permitir su enfriamiento, liberar el aire y permitir que los contaminantes se precipiten. De

ah que la mayor concentracin de contaminantes est en el fondo del tanque y el aceite ms

limpio est en la parte superior. Evite utilizar el puerto de drenado para tomar muestras si ste

est localizado en el fondo del tanque, no importando si usted drena una gran cantidad de

aceite antes de tomar la muestra.

Si el puerto de drenado es el nico lugar de donde puede extraer una muestra de aceite en una

caja de engranajes, comercialmente hay disponibles tubos (conocidos como tubos pitot) que

pueden instalarse en el fondo del tanque o a un costado de la caja de engranajes (figura 3.).

Estos tubos pitot pueden instalarse de tal forma que la muestra sea tomada del lugar ms

apropiado en el tanque o depsito, y siempre en el mismo lugar. Este mtodo es ms

consistente y representativo que la muestra tomada con manguera y bomba de vaco.

Figura 3. Toma de muestra en caja de engranajes utilizando tubo pitot

Conector de muestreo minimess

Comercialmente hay disponibles varios tipos de vlvulas para toma de muestras, que ofrecen

diferentes caractersticas a elegir.

Quizs la seleccin ms efectiva, que normalmente se utiliza en sistemas grandes, es la vlvula

para la toma de muestras del tipo minimess. Este conector de muestreo especial es muy similar

a una vlvula check, esto es, est normalmente cerrada hasta que el adaptador se enrosca (o

es empujado). Los puertos de muestreo de alta calidad tienen una tapa guardapolvo y un

empaque tipo o-ring como una segunda proteccin para evitar fugas. El adaptador tiene por un

lado un conector con espiga para acoplar la manguera de plstico estndar de de dimetro

externo. A medida que el adaptador es enroscado en el conector de muestreo, se va abriendo el

check en la vlvula, permitiendo el flujo de aceite hacia la botella de muestreo. Estas vlvulas

pueden ser utilizadas en sistemas a presin atmosfrica (0 psi, suponiendo que la lnea est

completamente llena) y hasta 5,000 psi.

En sistemas con presiones por encima de 2,000 psi, hay que tener en cuenta el factor

seguridad. Por ejemplo, en los puertos de muestreo se pueden utilizar dispositivos manuales

reductores de presin y adaptadores para disminuir la presin desde 5,000 hasta menos de 50

psi. Tambin hay en varios tipos y son fciles de instalar. Otro beneficio de este tipo de vlvulas

de muestreo es que retienen muy poca cantidad de aceite (volumen muerto), dando como

resultado menos aceite que purgar antes de tomar la muestra.

Adaptador tipo trampa para tuberas

Las trampas para tuberas son excelentes para tomar muestras en tuberas verticales, que no

estn completamente llenas y que vienen de rodamientos o cojinetes y cajas de engranajes

(figura 4.). Normalmente, las tuberas verticales que no estn completamente llenas hacen que

el aceite se mueva en forma de espiral por las paredes de la tubera, cuando desciende a travs

de ellas, dependiendo de la velocidad del fluido. La trampa para tubera lo que hace es atrapar

temporalmente una porcin del flujo de aceite, independientemente de la velocidad, lo que le

permite al tcnico tomar una muestra rica en datos en una ubicacin representativa.

Figura 4 Trampa para toma de muestras

Botellas para la toma de muestras

La mayora de los laboratorios de anlisis de aceite suministran las botellas para la toma de

muestra. Es importante tener en cuenta la limpieza de las botellas de muestra suministradas por

el laboratorio o por el proveedor de lubricantes.

Seleccione una botella de bajo costo con una limpieza consistente. La mayora de las botellas

caen dentro de la categora de limpia. Una botella limpia tiene menos de 100 partculas

mayores a 10 micrones/ml. Una botella sper limpia tiene menos de 10 partculas mayores a

10 micrones/ml. Tambin hay disponibles botellas ultra limpias, que tienen menos de 1

partcula mayor a 10 micrones/ml (consulte el estndar ISO 3722 como gua para la limpieza

de las botellas). Las botellas ultra limpias son generalmente de vidrio que han sido

completamente lavadas y secadas en el ambiente de un cuarto limpio. Estas botellas pueden

costar ms de lo que cuesta el anlisis de aceite, y una vez que dicha botella ha sido abierta en

un ambiente tpico de trabajo, ya no puede considerarse como ultra limpia.

Consulte con sus proveedores el nivel de limpieza de sus botellas y cada cunto y bajo qu

circunstancias es verificada su limpieza. Tenga cuidado con las botellas de laboratorio

saneadas o esterilizadas. Esterilizado significa que no hay bacterias viviendo en la botella,

sin embargo, puede contener haber una elevada concentracin de partculas contaminantes.

A pesar de que la limpieza de la botella es muy importante, la limpieza de esta solo afectar los

resultados a muy altos niveles de limpieza. Por ejemplo, si el cdigo de contaminacin slida es

un ISO 19/16, significa que hay entre 2500 y 5000 partculas mayores a 6 micrones/ml en la

muestra. A este nivel de contaminacin, la limpieza de la botella no interferir con el conteo de

partculas o el cdigo ISO. Por otra parte, si el cdigo de contaminacin slida es un ISO 12/9,

significa que hay entre 20 y 40 partculas mayores a 6 micrones/ml en la muestra. Una botella

de muestra que caiga en la categora limpia tendr un efecto perturbador en los resultados

debido a que la contaminacin de la botella puede agregar hasta 100 partculas mayores a 10

micrones/ml.

Hay varios tipos de botellas a precios razonables. La ms popular es la botella de polietilen

tereftalato (PET) de 120 ml. Esta botella transparente permite al tcnico analizar visualmente la

muestra, es compatible con la mayora de los lubricantes y se encuentra bastante disponible.

Las botellas de polietileno de alta densidad (HDPE) de 120 ml son tambin bastante

econmicas y ofrecen una excelente compatibilidad con una gran variedad de fluidos. La

desventaja de estas botellas es que son opacas (no son transparentes) y no son propicias para

una evaluacin visual de la muestra.

Las botellas de vidrio son excelentes en lo que respecta a la limpieza, inspeccin visual y

compatibilidad con los fluidos. El lado negativo del vidrio es su alto costo y la falta de

durabilidad en un entorno como el de una planta (sea escptico con botellas de vidrio baratas y

cuestione su nivel de limpieza actual).

Identificacin del puerto de muestreo

El xito de un programa de anlisis de lubricante inteligente incorpora la prctica de etiquetar los

puertos de muestreo con etiquetas resistentes a la corrosin. Estas etiquetas deben mostrar la

informacin necesaria para que el tcnico obtenga una muestra adecuada.

Puede incluir datos como los siguientes:

Identificacin del puerto de muestreo

Identificacin de la mquina

Identificacin del lubricante

Nivel de limpieza objetivo

Las etiquetas con cdigo de barra son otra buena forma para identificar los puertos de

muestreo.

Resumen

Las medidas indicadas en este artculo asegurarn que la vida de su programa de anlisis de

lubricante no dependa de una sola persona. Sea consistente con su programa. Se deben

establecer y monitorear los procedimientos y guas de su programa, las cuales deben incluir la

frecuencia de muestreo para cada mquina especfica, la cantidad de aceite a purgar antes de

tomar la muestra representativa, el mtodo mediante el cual se extraer la muestra, los

accesorios y dispositivos para la toma de muestra, la forma en que la botella ser etiquetada y

la informacin que debe contener la etiqueta, las pruebas de rutina y excepcin que se le

realizarn a una mquina en particular y cualquier otra informacin que pueda ser aadida para

preservar la integridad de la muestra que ser analizada.

Un programa de clase mundial no se da nunca de la noche a la maana! El xito de un

programa es una seal de que las personas y la compaa se esfuerzan por alcanzar objetivos

especficos. Se requiere de recursos, conviccin y conocimiento para implementar un programa

de anlisis de lubricantes de clase mundial. Efectuar la toma de muestras de lubricante con

conocimiento y creatividad permitir que se obtengan los beneficios que se derivan de la

correcta implementacin y ejecucin del programa.

Noria Corporation. Traducido por Francisco J. Pez Alfonzo, Noria Latn Amrica