Ing. Omar Linares

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Ing. Omar Linares

Propsito del Curso

Recibir una completa informacin de lo que pasa en el interior de la mquina, desgaste, contaminacin, etc.

Conocer el comportamiento del aceite y su estado con el transcurso del tiempo.

Demostrar la efectividad del programa de mantenimiento.

Demostrar el impacto econmico en el negocio de la Empresa.

Usar los reportes para Reducir los costos operativos por mantenimiento

Reducir los costos por repuestos

Identificar oportunidades para mejorar el mantenimiento. Disponibilidad de equipos rotativos.

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Ing. Omar Linares

Propsito del Anlisis

Identificar el estado interno del motor o equipo.

Programar el momento adecuado para reparacin de equipos previo a una posible falla.

Determinar los intervalos correctos para los cambios de aceite.

Para comparar el comportamiento entre dos o ms marcas de aceites.

Comparativo con la muestra nueva para ver la degradacin.

Armar una tendencia en el tiempo.

Decidir cuando cambiar repuestos o proceder a un overhaull. 3

Ing. Omar Linares

Destilacin del crudo

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Ing. Omar Linares

La Viscosidad

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Fuente: CTC Analytical Services Lab.

Ing. Omar Linares

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No hay pelcula por falta de velocidad o viscosidad

Desgaste controlado por aditivos EP y viscosidad

Desgaste

Grosor de Pelcula de aceite

Arranque, carga de choque, parada, velocidad baja o intermediaria Velocidad alta

Lubricacin

Hidrodinmica

Coeficiente de Friccin

Funcin de Viscosidad Lubricacin Hidrodinmica

Fuente: Noria Corp.

Ing. Omar Linares

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ndice de Viscosidad

Concepto:

Escala utilizada para medir el cambio de viscosidad con respecto a la

temperatura operacional.

Mayor I.V. = Menor variacin de viscosidad

Ing. Omar Linares

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ndice de viscosidad

En 1921 se estableci una tabla de ndice de viscosidad para identificar las capacidades de mantener la viscosidad en temperatura de trabajo para diferentes aceites:

Se calific el aceite Parafnico de Pennsylvania, EE.UU. como el ideal, con un ndice de Viscosidad 100.

Se calific el aceite Naftnico del Golfo de Mxico como el ms bajo, con un ndice de Viscosidad 0.

Ing. Omar Linares

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Vigencia de Clasificaciones API, Diesel

Fuente: American Petroleum Institute http://api-ep.api.org/filelibrary/ACF28.pdf

Ing. Omar Linares

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Vigencia de Clasificaciones API, Gasolina

Ing. Omar Linares

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Courtesy Cummins Engine Company- Reference purposes only

Origen de las partculas, el motor

Hierro, Cromo y Aluminio (Turbo)

Hierro, Aluminio y Niquel (Pistn)

Hierro, Cromo y Molibdeno (Anillos)

Hierro y Cromo (Biela)

Hierro y Cromo (Cigeal)

Hierro y Aluminio (Culata)

Hierro y Cromo (Gua de vlvula)

Cobre, Plomo, Estao (Cojinete de pasador)

Cobre, Plomo, Estao (Cojinete de Viela)

Cobre, Plomo, Estao (Cojinete de Bancada)

Sodio, Boro, Potasio, Cobre Sistema de Refrigeracin (Intercooler)

Ninguno (Volante de inercia)

Tambin los elementos pueden tener otra procedencia:

Silicn: Aditivo anti-espumante, sellos.

Zinc: Aditivos: anti-desgaste, anti-oxidante, anticido, etc.

Calcio: Aditivo detergente, agentes alcalinos.

Magnesio: Aditivo detergente.

Fsforo: Aditivos: anti-desgaste, anti-oxidante, EP, modificador de friccin.

Plata (Rodamientos del Turbo)

Contaminantes:

Silicio: Tierra y polvo del medioambiente.

Sodio: Agua y medioambiente.

Potasio: Refrigerante.

Ing. Omar Linares

Limites condenatorios por Fabricantes

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Fuente: CTC Analytical Serv. Lab

Ing. Omar Linares

Lmites en motores a Diesel

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Elemento Normal Anormal Crtico

Fe Hierro (Iron) 200

Pb Plomo (Lead) 75

Cu Cobre (Copper) 75

Cr Cromo (Chromium) 25

Al Aluminio (Aluminium) 30

Ni Nquel (Nickel) 20

Ag Plata (Silver) 15

Sn Estao (Tin) 30

Na Sodio (Sodium) 200

Si Slice (Silicon) 50

Dilucin por comb. (Fuel Dilution) 6

Holln % (Soot %) 6

Ing. Omar Linares

Limites condenatorios

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Fuente: CTC Analytical Serv. Lab

Ing. Omar Linares

Limites condenatorios

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Fuente: CTC Analytical Serv. Lab

Ing. Omar Linares

Lmites en Motores a Gas

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Elemento Normal Anormal Crtico

Fe Hierro (Iron) 150

Pb Plomo (Lead) 60

Cu Cobre (Copper) 300

Cr Cromo (Chromium) 20

Al Aluminio (Aluminium) 25

Ni Nquel (Nickel)

Ag Plata (Silver)

Sn Estao (Tin)

Na Sodio (Sodium) 200

Si Slice (Silicon) 50

Dilucin por comb. (Fuel Dilution) 6

Holln % (Soot %) 3

Fuente: Investigacin propia

Ing. Omar Linares

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Lmites

Elemento

ppm C o m e n t a r i o s

Silicio (Silicon)

~20

>15 ppm empieza a mostrar desgaste significativo.

Hierro (Iron)

~ 50

Motor pequeo entre 5-15 ppm, motor grande entre 10-50 ppm.

Cromo (Chromium)

~ 8

Depende mucho de la cantidad de piezas cromadas en el motor.

Aluminio (Aluminum)

~ 15

Depende del diseo del motor. Un bloque de aluminio mostrar mas

partculas de aluminio y menos de hierro.

Cobre (Copper)

~ 10

El enfriador de aceite u otros causarn valores altos.

Sodio (Sodium)

~ 20

Depende del combustible y medioambiente. Valores mayores son

contaminaciones por agua.

Plomo (Lead)

~ 10

Aceleraciones fuertes o largos periodos sin utilizar el motor.

Estao (Tin)

~ 10

Dependiendo del diseo del motor.

Fuente: Investigacin propia

Ing. Omar Linares

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Ing. Omar Linares

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Ing. Omar Linares

Limites condenatorios, otros fabricantes

20

Fuente: CTC Analytical Serv. Lab

Ing. Omar Linares

Mantenimiento Proactivo

Todas las acciones que tienen como objetivo mantener un artculo en un estado en el cual pueda llevar a cabo alguna funcin requerida. Estas acciones incluyen la combinacin de las acciones tcnicas y administrativas correspondientes.

Estos limites son los mximos aceptados por los fabricantes.

Mantenimiento Proactivo requiere que busquemos la manera de bajarlos.

Entre ms bajamos los niveles de contaminacin y desgaste tendremos una mayor vida til.

21

Ing. Omar Linares

Actitud Proactiva para aprovechar el Anlisis de Aceite Usado:

22

Podemos reducir el nivel de desgaste en un 30%, Aumentando 3 veces la vida til del equipo.

Como? Tomando medidas PROACTIVAS. Reduciendo la contaminacin. Utilizando aceites de buena calidad.

Mantenimiento Proactivo

Ing. Omar Linares

Polaridad de los Aditivos

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Fuente: Noria Corp.

Ing. Omar Linares

Aditivos en el Lubricante

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Fuente: Investigacin propia

Ing. Omar Linares

Aditivos

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1. Antioxidantes.

2. Antidesgaste.

3. Antiespumante.

4. Detergente.

5. Dispersante.

6. Agentes alcalinos.

7. Extrema presin.

8. Emulsificantes.

9. Demulsificantes.

1. Agentes de adhesividad.

2. Inhibidores de corrosin.

3. Inhibidores de herrumbre.

4. Mejoradores de ndice de viscosidad.

5. Depresores de punto de fluidez.

6. Modificadores de friccin.

7. Expansores de sellos.

8. Etc, etc.

Ing. Omar Linares

Partes de desgaste, motor

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Fuente: CTC Analytical Serv. Lab

Ing. Omar Linares

Partes de desgaste, transmisin

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Fuente: CTC Analytical Serv. Lab

Ing. Omar Linares

Partes de desgaste, hidrulico

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Fuente: CTC Analytical Serv. Lab

Ing. Omar Linares

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Ing. Omar Linares

Desgaste adhesivo y por fatiga

30

Fuente: Hamrock

Ing. Omar Linares

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Ajuste Pobre: 16%

Del total de fallas prematuros estn causadas (fuerza bruta, mtodos inadecuados de operacin, etc.)

Lubricacin Pobre: 36%

Debida a una incorrecta especificacin y una inadecuada

lubricacin.

Contaminacin: 14%

Son atribuidas a fallas prematuras debidas a contaminaciones

varias.

Fatiga: 34%

Presentadas en maquinas sobrecargadas o con servicio

incorrecto.

Fallas en Elementos Rodantes

Fuente: Skf

Ing. Omar Linares

Ferrogrfa y Conteo de partculas

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Recomendado generalmente cuando

se sospecha problemas de desgaste

y asociados especialmente con

componentes de acero

Recomendado cuando se quiere

saber cual es el particulado

(metales, tierra, etc.) y no

necesariamente qu tipo de

particulas metlicas estn

presentes.

Ing. Omar Linares

Tipos de partculas de desgaste

33

Cutting wear. Las particulas se producen por

contaminantes abrasivos o desalineamiento. Esta

forma de desgaste es altamente destructiva y no

puede ser identificada tempranamente.

Fatigue wear. Es generado por un contacto con

fatiga y es tpicamente asociado con rodamientos

y engranajes. Especialmente los engranes

contienen particulas de desgaste, asi es que el

tamao y la cantidad de particulas definir la

severidad de esta condicin anormal.

Ing. Omar Linares

Tipos de partculas de desgaste

34

Severe sliding wear. El desgaste severo por

deslizamiento especialmente en elementos

rodantes provocados especialmente por

inapropiada lubricacin y excesivas

cargas/velocidades.

Rubing wear. El desgaste por frotamiento es el

considerado normal. Partculas entre 1-15um

estn en este rango. Su continuo uso aumentar

hasta la aparicin de un problemas ms serio

como el spalling.

Ing. Omar Linares

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Ing. Omar Linares

Interpretacin del reporte de laboratorio

36

Los resultados son valores cientficos.

Para interpretarlos se debe tomar en cuenta las condiciones operativas de la mquina.

Las recomendaciones y la planificacin del mantenimiento debern basarse en condiciones de:

Desgaste.

Contaminacin.

Viscosidad.

Degradacin.

Ing. Omar Linares

Viscosidades, lubricantes de motor

Curva de Viscosidad

0.0

200.0

400.0

600.0

800.0

1000.0

1200.0

1400.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperatura Celsius

Vis

co

sid

ad

cS

t SAE 5W-20

SAE 5W-30

SAE 10W-30

SAE 15W-40

37

Fuente: Widman

Ing. Omar Linares

Viscosidades, lubricantes de transmisiones

Curva de Viscosidad

0.0

200.0

400.0

600.0

800.0

1000.0

1200.0

1400.0

1600.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperatura Celsius

Vis

co

sid

ad

cS

t

SAE 75W-90

SAE 80W-90

SAE 75W140

SAE 85W-140

38

Fuente: Widman

Ing. Omar Linares

Viscosidad, apariencia visual

39

Fuente: Machinery Lubrication

Ing. Omar Linares

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Ing. Omar Linares

Caso de estudio

41

Ing. Omar Linares

Caso de estudio

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Ing. Omar Linares

Formato tpico de un Anlisis

43

Datos del usuario

Datos del Equipo

Datos del Aceite

Datos del Laboratorio

N Anlisis y Condicin

Fecha anlisis

Km / horas del aceite

Metales de desgaste (ppm)

Aditivos (ppm)

N Anlisis

Combust.

Visc. 40 C

Visc. 100 C

Agua

Holln

Refrig.

Visc. Actual

TBN actual

Recomendaciones

Contamin. (ppm)

Ing. Omar Linares

Alto nivel de desgaste

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Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Muy alto desgaste

45

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Resultados

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Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Resultados

47

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Resultados

48

325 ppm de tierra = 1.6 gr de tierra Del 159 ppm de aluminio, 100

viene del aire. 59 ppm del motor

991 ppm de hierro del bloque y rbol de levas. 100 veces mas que otros

anlisis similares en 3 veces mas kilmetros.

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Resultados

49

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Resultados

50

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Caso de estudio

51

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Caso de estudio

52

Se puede conseguir los mismos resultados con diferentes formulaciones

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Contaminacin por agua

53

Sodio y Potasio normalmente vienen del agua. Por donde entran?

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Contaminacin por Glicol

54

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Caso de estudio

55

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Soplado de Filtros

56

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Resultados

57

Fuente: CTC Labs

Ing. Omar Linares

Caso de estudio Transmisin SAE 75W90

58

Fuente: CTC Labs