Modos de lubricación y degradación de aceites

 

Contaminantes externos en aceites lubricantes

La principal fuente de pérdida de ingresos debido al tiempo de inactividad de la maquinaria está íntimamente relacionada con un exceso de contaminación en el aceite lubricante, ya sea por polvo, agua, contaminantes del propio proceso, el uso de un lubricante incorrecto o alguna mezcla de estos elementos.

Es, además, una afección frecuente del fluido de lubricación que puede aparecer en cualquier fase del ciclo de vida del aceite. Es común a todos los procesos industriales, es decir, no hace distinciones entre sectores.

¿Por qué puede contaminarse un aceite?

El exceso de contaminación del aceite lubricante puede tener dos orígenes: interno y externo. Existen una serie de contaminantes como el polvo externo, agua o humedad que se generan en el exterior y que provocan la contaminación del aceite lubricante.

Otros son contaminantes de origen interno, inherentes a las funciones que cumple el fluido de lubricación dentro de la máquina y que no se pueden desligar de su funcionamiento. Estos son productos de degradación o partículas de desgaste de la propia máquina. Incluso fluidos de refrigeración, que pueden originar contaminaciones indeseadas.

Existen, por tanto, una serie de procesos externos al propio funcionamiento del aceite que pueden agregar contaminantes y otros que aparecen como una derivada del propio proceso de producción.

Contaminación interna

El proceso industrial constituye en sí mismo un foco de contaminación para el lubricante.

Una de las labores del aceite es la de limpiar las zonas de trabajo en la maquinaria. En este proceso, el aceite elimina las impurezas que pueden afectar a los componentes de la maquinaria, pero también las arrastra y las transporta hacia los filtros para eliminarlas completamente del sistema de lubricación. Estas partículas no solo lo ensucian, sino que entran en circulación por todo el sistema y pueden provocar el desgaste acelerado de los componentes y, en consecuencia, averías.

Es el caso, por ejemplo, de los motores diésel. El aceite ha de enfrentarse, además de a las partículas de desgaste, al hollín que se genera inherentemente durante la operación. No se trata de un agente externo que provenga de un mal funcionamiento, sino que se genera como parte del propio funcionamiento del motor.

En el caso de las máquinas refrigeradas por agua también puede resultar una fuente de contaminación, debido a que el agua y el aceite se encuentran muy cerca en el área de trabajo. Al contrario de lo que se afirma, el agua y el aceite sí se pueden mezclar, si se produce una fuga de uno de los compartimentos al otro. Por ejemplo, en industrias como la papelera, la contaminación por agua es un elemento inherente al proceso de producción.

Contaminación externa

Las maquinarias que son más susceptibles de sufrir contaminación externa son aquellas que se ubican en entornos hostiles, con alta presencia de polvo o humedad. En estos casos, cualquier operación que se realiza en la máquina, desde el cambio de lubricante o la revisión de niveles o componentes, hasta las tareas rutinarias de mantenimiento, pueden producir que agentes externos se introduzcan en el sistema de lubricación, añadiendo partículas abrasivas o agua que inciden negativamente en la vida útil del aceite y en el propio estado de la maquinaria.

En este sentido, el más leve deterioro de los componentes de sellado, como el mal estado de una junta, puede ser la vía de acceso a estas partículas que influyen en la capacidad de limpieza del aceite lubricante.

Otra fuente de contaminación habitual son los rellenos inadecuados. Al verter un aceite incorrecto, se alteran las condiciones físico-químicas del aceite, como su viscosidad. Si los componentes de los aceites son incompatibles, éstos producen reacciones químicas que atacan a las superficies, generan lodos que atascan la máquina y derivan, en consecuencia, en un fallo crítico.

Los contaminantes externos son un problema frecuente, pero, como hemos visto, no por ello menos importante. Es por eso que es necesario tomar medidas para minimizar su presencia y evitar así elevados costes e imprevistos.

Degradación de aceites 

La degradación de los lubricantes sintéticos y minerales afecta a la operatividad de todo tipo de maquinaria industrial, si no se toman las medidas adecuadas para evitar que este deterioro dañe componentes críticos o la máquina en su conjunto. Puede implicar elevados costes por paradas no planificadas e incluso acarrear consecuencias catastróficas.

Cuando se logra reducir el riesgo operacional, por medio de acciones proactivas que garanticen la disponibilidad y mantenibilidad de las máquinas, se incide de forma directa en la productividad del negocio. En este sentido, al realizar una valoración de los diferentes riesgos operacionales en cada uno de los procesos y subprocesos de la operación, cabe destacar la influencia de la vida útil de máquinas rotativas en la mayoría de ellos. A raíz de esto y conociendo la influencia de la lubricación en el correcto funcionamiento de este tipo de maquinaria crítica, lleva a preguntarse qué factores influyen en la degradación de lubricantes. 

El proceso habitual de degradación de un lubricante se origina a partir de fenómenos asociados con el entorno y el trabajo que realiza el fluido. Algunas de las causas más representativas son:

·      La oxidación, fenómeno más habitual debido a la presencia de oxígeno en el aire

·      La nitración.

·      La sulfatación, dependiendo del elemento químico que lo genere.

La degradación no se produce de forma repentina, sino de manera gradual debido a una progresiva aparición de ácidos carboxílicos producto de la degradación. Dicho de otra forma, aumenta la acidez del lubricante.

En función del equipo, ciertos factores afectan a la degradación y prevalecen sobre otros. Por ejemplo, en una turbina de gas la degradación se produce sobre todo por factores como la temperatura. En cambio, en un motor marino, el factor ácido tendrá mayor peso ya que muchos componentes de este tipo atacarán a la maquinaria y el aceite tendrá entonces la misión de evitarlo.

El tipo de base lubricante también tiene influencia sobre el fenómeno de degradación. Las bases consideradas minerales presentan una degradación progresiva en el tiempo, mientras que en las sintéticas se observa un comportamiento muy estable.

Evolución de la degradación con el tiempo para diferentes bases minerales.

A la hora de controlar la evolución del aceite lubricante, existen una serie de parámetros de laboratorio que indican con su variación el estado del fluido y se utilizan de manera clásica para establecer los períodos de cambio.

 

Evolución de ciertas propiedades del aceite a lo largo de la vida útil del aceite.

A la hora de controlar la evolución del aceite lubricante, existen una serie de parámetros de laboratorio que indican con su variación el estado del fluido y se utilizan de manera clásica para establecer los períodos de cambio.

[1]G. Miró, "Contaminantes externos en aceites lubricantes: problema común pero crítico", Blog.atten2.com, 2021. [Online]. Available: https://blog.atten2.com/contaminantes-externos-en-aceites-lubricantes-problema-comun-pero-critico. [Accessed: 21- Aug- 2021].

[2]E. Martínez, "¿Qué factores influyen en la degradación de lubricantes industriales?", Blog.atten2.com, 2021. [Online]. Available: https://blog.atten2.com/qu%C3%A9-factores-influyen-en-la-degradaci%C3%B3n-de-lubricantes. [Accessed: 21- Aug- 2021].