5 prácticas de lubricación para sistemas hidráulicos

Oct 09, 2015 admin Gestión y Mejora Continua 0

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El fluido hidráulico lubrica y protege los elementos del sistema hidráulico y transmite la potencia, para garantizar su buen desempeño siga algunas recomendaciones de lubricación.

Por: Gerardo Trujillo C.

CIUDAD DE MÉXICO (09/10/2015).- Robots, inyectoras, prensas, compuertas, enormes palas y grúas, camiones de minería, maquinaria de construcción, generación de energía, turbinas, telescopios y una infinidad de maquinaria depende de los principios de la hidráulica para efectuar eficientemente su trabajo.

La hidráulica ha demostrado ser muy efectiva tanto en el trabajo de precisión como en el de potencia y basa su principio en la transmisión de la fuerza y el movimiento a través de un fluido. Algo muy simple, pero extremadamente efectivo. Una bomba toma el fluido desde un tanque de almacenamiento y lo comprime para que un conjunto de válvulas activadas de forma manual o electrónica se encarguen de dirigir ese fluido a presión a los elementos de trabajo. Una vez que el trabajo se ha efectuado, el fluido retorna al tanque para un nuevo ciclo.

El fluido hidráulico –que puede ser un aceite mineral, sintético o vegetal– cumple con dos importantes funciones dentro del sistema: lubricar y proteger los elementos del sistema hidráulico y transmitir la potencia. Ambas funciones pueden verse afectadas y la duración y la precisión del sistema puede estropearse ocasionando pérdidas de producción millonarias y reparaciones costosas. Para obtener el mejor desempeño y duración de su sistema hidráulico aplique las siguientes recomendaciones:

1. Seleccione el fluido hidráulico óptimo a su aplicación

No todos los fluidos hidráulicos son iguales. Cada sistema hidráulico tiene su propio contexto operacional y en consecuencia, el fluido hidráulico debe estar congruente con él. Dos máquinas idénticas pueden tener un rol distinto en el proceso de producción, criticidad, entorno de operación, severidad de ciclo y condiciones de operación distintas.

La norma ISO 6743-4 establece 19 diferentes tipos de fluidos hidráulicos y sus niveles de desempeño en función de su aplicación y requerimientos especiales, incluyendo fluidos sintéticos, resistentes al fuego y para aplicaciones en plantas de alimentos y ambientes de riesgo al medio ambiente. Seleccionar el fluido correcto es el primer paso para lograr un sistema hidráulico eficiente. Desafortunadamente, este es uno de los aspectos más ignorados y es práctica común suponer que todos son iguales y que al comprar el más barato se cumple con lo necesario.

2. No mezcle fluidos

Las formulaciones de fluidos hidráulicos son muy especiales y llevan aditivos desarrollados especialmente para cada marca de lubricantes. No son productos genéricos ni reemplazables. Mezclar aceites hidráulicos de diferentes tipos o marcas puede ocasionar la pérdida de las propiedades de protección de la bomba (anti-desgaste) o desbalancear otras propiedades fundamentales del fluido hidráulico como su resistencia a la degradación por oxidación, su habilidad para separar aire y agua. En muchas ocasiones un litro de aceite de otro tipo o marca añadido es capaz de dañar miles de litros en un sistema provocando espumación y formación de lodo y sedimentos.

3. Manténgalo limpio, seco y fresco

La contaminación es el peor enemigo de un sistema hidráulico y del fluido hidráulico. Las partículas sólidas provenientes de la contaminación con polvo, partículas de desgaste y materiales de proceso y limpieza destruyen las bombas, bloquean las válvulas, rayan los cilindros y destruyen los motores hidráulicos. La película lubricante en un sistema hidráulico varía desde 3µ (µ=micrones = 0.001 mm) en el espacio dinámico de las servo válvulas hasta 10µ en los cilindros.

Las bombas de pistones son las más sensibles a las partículas por las presiones a las que trabajan y su desgaste es mayor en la zona del plato y pistones. Las paletas, rotor y cuerpo de las bombas son destruidas por las partículas que son del mismo tamaño de la película lubricante en bombas y motores de paletas. Una buena estrategia de control de contaminación debe incluir en balance la exclusión y remoción de partículas.

Desde el almacenamiento, recepción y aplicación del lubricante se debe establecer una estrategia para evitar que éste se contamine. Los sistemas hidráulicos deben contar con métodos de control de partículas de alta eficiencia en la respiración y en los cilindros y a la vez estar equipados con sistemas de remoción de partículas (filtración) acordes con la sensibilidad de los elementos del sistema hidráulico. La norma ISO 4406:99 determina el nivel de contaminación sólida de un fluido en tres rangos. Identifique el código ISO adecuado para su máquina y manténgalo para lograr una alta confiabilidad y durabilidad de su sistema hidráulico.

El agua es el segundo enemigo peligroso en el sistema hidráulico. El agua es corrosiva, modifica las propiedades del fluido (afecta su compresibilidad), agota los aditivos y destruye al básico lubricante, provocando lodos, lacas y barniz. El agua puede destruir las bombas y válvulas por cavitación vaporosa y acabar con el aditivo anti-desgaste del aceite hasta convertirlo en ácido sulfúrico.

Mantener el lubricante seco (por debajo del punto de saturación) en un sistema hidráulico es fundamental para lograr una alta confiabilidad y duración de sus componentes. Aplique una estrategia de excelencia en el manejo de los lubricantes desde la recepción, almacenamiento, aplicación y durante la operación para evitar que la humedad entre en el lubricante. Use filtros respiradores desecantes y sistemas de secado de aceites para lograr mantenerlos en los niveles objetivo.

La alta temperatura de los fluidos es el tercer enemigo. La temperatura tiene un doble efecto en el fluido hidráulico: disminuye su viscosidad y afecta entonces al desempeño del sistema hidráulico y hace más sensibles a los componentes a la contaminación sólida. Además la temperatura es un catalizador de la oxidación del fluido. Un aceite que trabaja a 40ºC continuamente puede tener una duración de hasta 10,000 horas, pero si este mismo fluido trabaja a 50ºC su vida será únicamente de 5,000 horas. Por cada 10^ºC que incrementa su temperatura, su vida será reducida en un 50%.

4. Analice su desempeño

Monitorear la salud del fluido hidráulico, su contaminación y el desgaste de sus componentes nos puede dar alertas muy específicas de lo que ocurre y podremos tomar decisiones acertadas para lograr prevenir un problema mayor o programar una reparación con tiempo.

El análisis de lubricante puede detectar problemas de barniz, lodos, contaminación con partículas, contaminación con agua, mezcla de lubricantes, lubricante incorrecto, alta temperatura de operación, lubricante degradado, agotamiento de aditivos, desgaste de componentes del sistema (bombas, cilindros, motores, válvulas, etc.) Además puede indicarle el momento adecuado de cambiar su fluido para optimizar la vida de su sistema.

Para que un programa de monitoreo de condición a través del análisis del fluido hidráulico dé los mayores beneficios, debe estar bien diseñado y ser ejecutado de manera consistente. La selección e instalación de los puertos de toma de muestra fijos (primarios y secundarios), establecer la frecuencia de muestreo, seleccionar las pruebas, los límites y las recomendaciones para los resultados anormales, debe ser diseñada por un experto y aplicada por personal que cuente con las competencias técnicas.

5. Dispóngalo adecuadamente

Antes de hacer el cambio del aceite, deténgase y observe. El primer litro de aceite que sale del depósito nos proporciona un resumen de lo que ha sido su vida en él. Si sale agua, lodo, residuos, partículas de desgaste o de contaminación, nos estará contando una historia triste, ya que eso habla de un sistema en malas condiciones, descuidado y con certeza, de un pobre desempeño. Si lo que sale es simplemente aceite y no hay residuos; eso indica que el sistema ha estado bien administrado.

El último litro también es importante, ya que podremos apreciar sedimentos y algunos otros productos arrastrados por el aceite. Haga analizar estos residuos para determinar su naturaleza y establecer una estrategia proactiva (dirigida a eliminar la causa de su generación). De la condición encontrada en esta inspección dependerá la necesidad de hacer un lavado del sistema y mejoras en la estrategia de control de contaminación.

El análisis visual del filtro de aceite hidráulico es el complemento de esta estrategia. Las partículas encontradas entre los pliegues del filtro nos contarán el resto de la historia. No por que los contaminantes o partículas se encuentren en el filtro significa que debemos ignorarlos. Son parte del desgaste de los componentes del sistema o contaminantes que encontraron su camino dentro del mismo y esto debe ser investigado.  Envíe el aceite usado después de estas inspecciones al proceso que menor impacto tenga al ambiente (re-refinado, reutilizarlo o destrucción térmica).

Seguir estas recomendaciones puede ampliar la vida del fluido hasta seis veces, pero lo más importante está en la vida de la maquinaria. Hemos logrado ampliar la vida de los componentes de sistemas hidráulicos hasta más de 10 veces (10X) en múltiples aplicaciones de la industria. Es posible lograr una alta confiabilidad basada en la lubricación de excelencia.

Acerca del autor:

El autor es director general de Noria Latín América. Para contacto: gtrujillo@noria.mx

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