LA INFORMACIÓN QUE A CONTINUACIÓN MOSTRAMOS ES LO QUE FABRICANTES RECONOCIDOS Y PUBLICACIONES COMERCIALES OPINAN SOBRE LA CONTAMINACION POR METAL:

De acuerdo a la división  de cojinetes de TRW  “la contaminación es la causa principal del daño a los cojinetes que provoca su cambio prematuro.”

La revista Machine Design   reporta que “menos del 10% de los cojinetes de balanceo alcanzan el límite de uso ya que la contaminación usualmente genera la falla o ruptura de estos en tiempos menores.” 

De acuerdo con Caterpillar, “la suciedad y la contaminación son la causa número uno en la falla de los sistemas hidráulicos”.

J.I. Case  señala que “ la realidad para los sistemas hidráulicos es que deben de mantenerse limpios y sin partículas que los dañen para que puedan ser efectivos en su funcionamiento.”

Estudios prospectivos realizados por la  U.S.Navy muestran que el costo de la contaminación en equipo marino o de aviación  por horas de operación, excede el 60% del costo del combustible por hora en el mismo equipo.

Massachusetts Institute of Technology señala que “ del 6 al 7% del producto nacional bruto ($240 billones) es requerido tan solo para reparar el daño causado por desgaste mecánico. El desgaste se origina como resultado de la contaminación.”

La Universidad del Estado de Oklahoma reporta que cuando el fluido es mantenido 10  veces en una bomba de limpieza hidráulica, la vida de este puede extenderse hasta en 50 veces.



Tipos de Fallas inducidas por contaminates.

Existen muchos tipos de fallas inducidas por contaminantes en la maquinaria. Las más comunes son el desgaste, erosión y corrosión. Los contaminantes involucrados son partículas sólidas, humedad, aire, químicos y otros materiales ajenos al sistema. De estos tipos, el desgaste abrasivo causado por partículas sólidas, es sustancialmente el más serio de todos. De acuerdo con Vickers division of Trinova/Aeroquip, “el desgaste abrasivo es la causa del 90% de las fallas causadas por la contaminación.” Este desgaste abrasivo es el resultado de que partículas (demasiado pequeñas para ser visibles) corten y friccionen las superficies deslizantes

La medida en la cual el contaminante entra en los fluidos de la maquinaria hidráulica y lubricante típicamente se subestima y se minimiza grandemente. Por otro lado, se exagera de forma importante la efectividad de los filtros para remover los fluidos contaminantes en los sistemas de campo.

Las pruebas realizadas por los fabricantes de maquinaria muestran que los filtros tienen gran dificultad en eliminar las partículas del fluido al mismo tiempo que están siendo usadas en el medio donde son sometidas a condiciones de prolongados cambios de temperatura, viscosidad del fluido, presión y flujo así como también a los efectos del choque, vibración y fatiga. Otros problemas frecuentes son la apertura de válvulas de by-pass (de derivación) del filtro,  daño o ausencia de juntas para el filtro, o bien que los filtros que han sido instalados se hayan colocado al revés o torcidos.

Como resultado de esto, los niveles del fluido contaminante deben de ser frecuentemente monitoreados para verificar el funcionamiento del filtro y para proporcionar la “realimentación” esencial que da validez e integridad a un programa de control de contaminación.

Ahorro en el mantenimiento hidráulico

1. Después de que Nippon Steel implementó un programa de control de contaminación en toda su planta que involucraba la mejoría en la filtración y el monitoreo riguroso de la limpieza de fluidos, la frecuencia en el reemplazo de la bomba se redujo a una quinta parte y la frecuencia acumulada de todas las fallas tribiológicas (ej, fallas relacionadas a desgaste y contaminación), fueron reducidas a una décima parte.

2. Asimismo Kawasaki Steel implementó un programa de control de contaminación similar en su sistema y alcanzó casi un increíble 97% de reducción en las fallas de componentes hidráulicos.

3. Resultados de este tipo han estimulado a British Hydromechanics Research Association (BHRA) y a la U.S. Navy  para realizar sus propios estudios para verificar los resultados del mantenimiento y control de la contaminación de forma preventiva.

4. Los resultados de los estudios de la BHRS muestran una dramática relación entre los niveles de contaminación y la vida útil. La mejoría en el sistema de limpieza alcanzó el tiempo medio de funcionamiento real a partir de 10 hasta 50 veces, dependiendo de la limpieza.

5.  Un estudio realizado por la Naval Air Development Center en Warminster, Pennsylvania realizado en bombas hidráulicas de aviones, mostró un aumento de casi cuatro veces (66%) el promedio de vida en la filtración y un 93% de mejoría en la filtración.

Ahorro en la utilización de cojinetes

La división de cojinetes de TRW señala:

“La contaminación es la causa principal del daño de los cojinetes! La cantidad de daño causado por los contaminantes sólidos que pasan entre las superficies de balanceo y de deslizamiento de los cojinetes antifricción es proporcional al tamaño y la concentración de los contaminantes "Este desgaste inducido por contaminantes reduce la vida del cojinete a tan solo un cinco por ciento de su vida real, de acuerdo con investigadores japoneses.

1.       Ahorro en el mantenimiento de turbinas de gas y maquinaria Diesel
 

De un número de importantes nuevos estudios de campo y laboratorio, podemos ahora concluir que la contaminación del aceite lubricante es la causa principal del desgaste del motor que comienza con lo que se conoce como reacción en cadena hacia la falla.

 
En motores diesel, la alta tensión local asociada con desgaste en el contacto, originó como resultado el retiro abrasivo del material de superficie. Cuando las cargas se concentran en un área efectiva de una partícula pequeña, las tensiones superficiales que resultan pueden ser mayores de 500.000 pi. El espesor engrasado de la película entre las partículas que puede alcanzar y atacar las superficies, está típicamente dentro del rango de los 10-micrones. Esto explica el porque, de acuerdo con un estudio de desgaste realizado por Cummins Engine, las partículas menores a 10 micrones generan un 3.5 más de desgaste (barras, anillos y cojinetes principales) que las partículas mayores de 10 micrones.



Otros estudios documentados:

Pall Corporation, en participación con Detroit Diesel Allison (DDA)—investigaron la influencia de la limpieza mejorada en el aceite lubricante para el funcionamiento de los carros diesel de 150-ton que funcionan en una mina de hoyo abierto. El estudio reveló la reducción sustancial en la concentración del metal de desgaste.

 
AC Delco Division de General Motors – examinaron motores DDA y encontraron una mejoría de ocho veces en las tarifas de desgaste y la vida del motor con niveles más bajos de contaminantes del aceite de lubricante. Los informes de General Motors revelan que al "comparar 40 filtros de micrones, el resultado fué que el desgaste del motor se redujo en un 50% con la filtración de 30-micrones. Asimismo, el desgaste fue reducido en un 70% con la filtración de 15-micrones.

Un estudio dirigido por Albertson’s (cadena de supermercados) realizada en tractores todoterreno Cummins, encontraron una disminución importante en los niveles de desgaste con mayor limpieza del aceite lubricante. Después de analizar 6 motores con 600,000 de millas de trabajo, los reportes de Albertson señalan que “los informes del cigûeñal del motor muestran solamente un desgaste de 0.0005 pulgadas. La barra y los cojinetes principales no fueron usados a través de la capa de cobre y el desgaste de los anillos de compresión y de aceite fue insignificante.

Un estudio independiente realizado por la European University y publicado en la revista Lubrication Engineering, reporta una reducción en el desgaste del motor diesel por un factor de 14 cuando se mantiene una mejor limpieza del aceite lubricante. En referencia a las maquinas de turbina de gas, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos declara que: “aproximadamente 30 por ciento de todas las fallas de motor son causadas por contaminación de partículas de metal en los sistemas de aceite lubricante.”


Pasos para implementar un Sistema Preventivo y de Mantenimiento para el Control de Contaminación:  

El mantenimiento predictivo se pone en práctica de forma conjunta con el mantenimiento preventivo cuando se identifican las señales de peligro de falla inminente y que dan origen a la reacción en cadena que conducirá a fallas importantes. (ej. Control del daño).

Establezca los niveles de limpieza de los fluidos de cada maquina y del sistema de fluidos. Seleccione e instale el equipo de filtración (o actualice el nivel actual) y realice las técnicas de exclusión de contaminantes (EXTRACTORES DE METAL FERROSO) para alcanzar niveles adecuados de limpieza. 

Supervise la limpieza de los fluidos en intervalos regulares para verificar que se están alcanzando los objetivos. Ajuste las técnicas de exclusión de filtración y del contaminante según lo requerido, para estabilizar la limpieza del objetivo. 

De forma general, los fluidos y lubricantes tienen vida indefinida cuando son protegidos del calor excesivo, humedad, aire y partículas. De hecho, algunos aceites lubricantes de generación de energía han alcanzado más de 10 años de uso constante.

De acuerdo al reporte de Nippon Steel, concluyen que la influencia de una práctica estricta del control de contaminación contribuye a reducir el consumo de aceite en un 83%. Pall Corporation declara que incrementando el intervalo de limpieza de fluidos en los cambios de aceite, se puede incrementar el tiempo de uso de estos en el doble o más.

 
Señales de Falla de la Maquinaria

Cuando está en progreso una falla de maquinaria, existe una generación precipitada de eventos que indican desgaste, esto da como resultado una presencia anormal de partículas en los fluidos. Esta reacción en cadena de pocas partículas provoca que se generen más y más partículas y es un indicador indiscutible de falla progresiva. El nivel resultante de partículas en el aceite lubricante es por lo tanto el indicador mas temprano de falla inminente.

Resumen y Conclusiones

El mantenimiento predictivo es un medio importante para eliminar las causas principales de falla y aumentar la vida de la maquinaria. El control de la contaminación de fluidos se establece como una técnica esencial para implementar el mantenimiento predictivo. Los ahorros sustanciales están sustentados en estudios de casos de sistemas hidráulicos, de cojinetes, maquinaria y turbinas de gas. Hemos proporcionado varios ejemplos de mejoría en costo y mantenimiento.

En comparación con el mantenimiento predictivo, el monitoreo del contaminante ha sido comentado e identificado como "la llave" para lograr el éxito en el control de contaminación y en el mantenimiento preventivo. Se concluye que el monitoreo del contaminante ofrece esa preferente “primera defensa” contra fallas mecánicas.

(Las referencias de los documentos que apoyan este artículo están disponibles para su consulta únicamente mediante previa solicitud).