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RECUENTO HISTORICO DE TRIBOLOGIA


Al estudiar el tema de la Tribología es imposible dejar de lado las diferentes etapas por las que pasó el hombre primitivo , ya que éstas señalan el momento preciso en que la Tribología influyó en su evolución hasta niveles insospechados que en el futuro lo pueden llevar a su propia destrucción si la sigue utilizando para diseñar y fabricar cada día nuevas y sofisticadas armas y no para el desarrollo de tecnologías que le mejoren su nivel de vida ó le permitan resolver el grave problema de las enfermedades de hoy y del siglo XXI.

El Hombre Prehistórico

Con base en estudios recientes se cree que la tierra se originó hace unos cinco mil millones de años y que la vida se inició hace unos tres mil millones de años en forma de bacterias y de microorganismos los cuales evolucionaron dando lugar a las plantas de las cuales surgieron las lombrices que finalmente se transformaron en peces vertebrados y reptiles , de este último grupo los más importantes fueron los dinosaurios que dominaron a los otros seres vivientes durante más de cincuenta millones de años. Posteriormente vinieron los mamíferos de variadas especies de una de las cuales descendió el hombre prehistórico. La evolución de los homínidos se considera que comenzó hace doce millones y medio de años pero para los propósitos del análisis tribológico que se pretende hacer el desarrollo del hombre se analizará desde el año un millón AC ya que a partir de este período aparece el Homo Sapiens como consecuencia de un proceso evolutivo que se inició a partir del Ramapithecus, Australopithecus, Homo Erectus , Hombre de Neardenthal y el Hombre de Cromagnon. La característica relevante del hombre prehistórico sobre los demás animales fue el tamaño del cerebro que pasó de 450 cm3 en el Australopitecus hace tres millones de años a 900 cm3 en el Homo Erectus hace un millón y medio de años ; la evolución del cerebro le permitió al hombre prehistórico desarrollar la habilidad para hacer utensilios de piedra y cazar lo cual a su vez condujo a que el cerebro siguiera evolucionando hasta llegar a 1.400 cm3 en el Homo Sapiens en el año un millón AC ; el tamaño del cerebro sigue siendo el mismo en el hombre actual.

Cronología de la Tribología en el desarrollo del hombre

Sería imposible y probablemente inútil tratar de especificar con alguna precisión la fecha exacta en que ocurrieron los más importantes desarrollos tribológicos en tiempos prehistóricos porque la mayoría de ellos requirieron de miles de años para que se presentaran, por lo tanto se va a hacer una cronología de la Tribología con base en los hallazgos de famosos arqueólogos teniendo en cuenta los diferentes períodos de la Edad de Piedra como el Paleolítico ,Mesolítico y Neolítico. Términos como la Edad de Piedra , Bronce , Hierro , Vapor, Petróleo y Nuclear se usan para denotar períodos significativos del desarrollo del hombre a través de su historia; reflejan su esfuerzo y progreso por utilizar y controlar el medio aunque en un buen número de casos no le ha sido posible.

Edad de Piedra (1'000.000- 3.500 AC)

Se llama Edad de Piedra porque el material que más utilizó el hombre primitivo fue la piedra aunque la madera también ocupaba un lugar de privilegio. Se considera que la Edad de Piedra se inició en el año 1`000.000 AC y terminó en el 3.500 AC; se divide en los períodos Paleolítico, Mesolítico y Neolítico. En el período Paleolítico y Mesolítico el hombre se desarrollo muy poco si se considera desde el punto de vista tecnológico, pero hizo descubrimientos importantes que fueron la base fundamental que le permitieron seguir avanzando hasta llegar al productivo período Neolítico.

Período Paleolítico ó Antigua Edad de Piedra (1'000.000-11.000 años AC)

Se caracterizó por la ocurrencia del Pleistoceno ó gran edad de hielo, las temperaturas tan bajas que se presentaron hicieron que las capas de hielo del Artico se extendieran sobre Europa, Canadá y los Estados Unidos. Los períodos de glaciación más importantes en el período Paleolítico datan de los años 600.000, 400.000, 200.000 y 50.000 AC. Al final del último período de glaciación al derretirse la capa de hielo se elevó el nivel del agua en los océanos y se formaron los lagos y los ríos en Europa y en Norteamérica. En la era glacial de los años 200.000 el Homo Sapiens estaba disperso sobre las partes habitables de la tierra, encontrándose el Pitecántropos en Java, el Sinantropus en China , el Atlantropus en Argelia , el Heilderbur Swascombe en Inglaterra, el Fontechevade en Francia y el Neardenthal en Alemania. Estas criaturas de la era glacial descubrieron el fuego, se familiarizaron con él y luego de cientos de años de estarlo utilizando lo aprendieron a generar, lo cual les permitió alcanzar un importante nivel de desarrollo. Durante el período Paleolítico el hombre primitivo tuvo una vida nómada y su única preocupación era la consecución de los alimentos, los cuales en su mayoría eran frutas silvestres y restos de animales medio devorados por otros animales salvajes muy superiores a él en destreza y fortaleza como los leones, tigres, rinocerontes, etc. La falta de herramientas, armas, utensilios, etc, hicieron del hombre primitivo una criatura cuya única diferencia con los animales era su capacidad de pensar pero sin la posibilidad de un futuro ya que su único presente era sobrevivir.

Hacia los años 500.000 AC el Homo Sapiens se protegía del frío utilizando el fuego que provenía de la lava de las erupciones volcánicas, de los incendios causados al caer un rayo sobre la hierba seca ó cuando un filón de carbón ó un charco de petróleo se inflamaba por combustión espontánea; sin el calor del fuego al hombre del Paleolítico le hubiera sido imposible sobrevivir en las regiones nórdicas. El Homo Sapiens utilizó el fuego para expulsar de las cavernas a los animales salvajes como los osos, los tigres dientes de sable y las hienas gigantes con el fin de empezarlas a habitar, representando así el fuego un elemento esencial de supervivencia. Causa impresión imaginarse al Homo Sapiens llevándose el fuego en sus desplazamientos (antes de aprender a generarlo) y manteniéndolo de manera permanente, quizás lo hacía transportando brazas encendidas ó mediante antorchas de combustión lenta. En hallazgos recientes se han descubierto cavernas como la de Choukoutien en China en donde la ceniza acumulada alcanzaba hasta siete metros de altura. A pesar de los grandes adelantos en la utilización del fuego, el Homo Sapiens tardó mucho en aprender a encender el fuego a voluntad , si es que alguna vez lo logró como resultado de un proceso analítico ó experimental; todo apunta a que fue más bien fruto del azar al observar las chispas que surgían al golpear un piedra con otra. Es por esta época cuando el Homo Sapiens descubre el arte de la cocción (al comerse la carne de un animal muerto por el fuego) y empieza a "cocinar" la carne de los animales que cazaba, la cual no sólo era más apetitosa y blanda sino que también le proporcionaba otros nutrientes como grasas y proteínas que le daban un mayor nivel de energía. Entre los animales que mataban los primitivos cazadores figuran los elefantes, rinocerontes, caballos y venados; los arpones hechos de hueso hacían que la pesca fuera muy abundante. La cocción de los alimentos influyó en el cambio de la apariencia física del Homo Sapiens, destacándose la disminución del tamaño de sus dientes, el acortamiento de su mandíbula y la disminución de la estructura maciza de los huesos del cráneo. Otros usos importantes que el Homo Sapiens le dio al fuego fue el de endurecer con él los huesos y la ornamenta de los ciervos para utilizarlos como armas y herramientas más eficientes, el de quemar las puntas de las lanzas hechas de madera para mejorar su nivel de penetración y el de cazar los animales prendiéndole fuego a los bosques ó al lugar donde se encontraban con el fin de darles muerte mediante la utilización de lanzas, garrotes y hachas de piedra una vez que estos salían espantados por el fuego. El fuego para el Homo Sapiens del período Paleolítico fue definitivamente el elemento vital que lo condujo a vivir en comunidades y a conformar el núcleo familiar, le permitió prolongar su jornada diaria una vez que caía la noche ya que junto al calor de la hoguera podía fabricar sus armas, herramientas, cocer los alimentos, comerlos, protegerse de las fieras, dormir y quizás el aspecto más importante y definitivo en su evolución fue el de desarrollar el lenguaje al tener tiempo de ocio disponible al final de su jornada diaria de caza. Juan Bautista Vicon , un filósofo del siglo XVIII describe al hombre del Periodo Paleolítico como: "déspota, salvaje, violento, feroz, capaz de sobrevivir solo mediante la imposición de una obediencia absoluta ".

Período Mesolítico (11.000 - 5.500 años AC)

En este período debido a la utilización cada vez más eficiente del fuego comenzó un proceso de asentamiento humano más estable lo cual le permitió al hombre empezar a intercambiar conocimientos que conllevaron entre otras cosas al mejoramiento de los materiales que utilizaba en la fabricación de herramientas y armas. El avance tribológico más importante en este período fue el surgimiento del arte de hacer vasijas para cocinar los alimentos; este período al igual que el Paleolítico se conocen como los del salvajismo debido al almacenamiento de alimentos por parte del hombre primitivo aunque ya empezaba a cultivarse la tierra de una manera rudimentaria.

Período Neolítico ó Nueva Edad de Piedra (5.500 - 3.500 años AC

La actividad más relevante del hombre en este período se caracteriza porque cambia su condición de cazador por la de agricultor ó productor de alimentos, lo cual lo conduce a la necesidad de tener que desarrollar procesos que le permitan fabricar nuevos ó mejores elementos para cultivar la tierra. Los comienzos de este período se conocen como los de la barbarie debido a la producción de alimentos y el final como el de la civilización, porque fue prácticamente el eslabón entre el primitivismo del hombre y el comienzo de su verdadero desarrollo. La agricultura permitió que la población humana aumentara unas 16 veces entre el año 8.000 y el 4.000 AC.

En el período Neolítico al tener el hombre primitivo resuelto el problema de la consecución de alimentos por ser cultivador, se inicia un proceso cultural de grandes proporciones que conlleva al comienzo del comercio y a la construcción de viviendas más permanentes y seguras; se fabrican aunque de manera rudimentaria canastas, vasijas, artesanías, textiles, esculturas y herramientas para la agricultura. Se desarrollan procesos tribológicos de gran importancia entre los cuales vale la pena destacar el prensado, el forjado y los primeros intentos del hombre por utilizar el movimiento rotacional aunque de manera intermitente en los primeros taladros y posteriormente en el alba de la civilización en los procesos de perforación , excavación y en la fabricación de vasijas. La construcción de nuevas y mejores viviendas dio origen a la necesidad de tener que utilizar puertas que en lugar de tenerlas que quitar y colocar todos los días pudieran oscilar alrededor de un punto fijo , fue así como se les añadió a las puertas en uno de sus costados un eje de madera que oscilaba en la parte inferior en una cavidad ó cuenca practicada (ó buscada deliberadamente por el hombre primitivo) en un trozo de madera ó de piedra y en la superior pendía de una cinta de cuero. La puerta oscilante trajo consigo verdaderos procesos tribológicos en los que aparece quizás por primera vez el desgaste como uno de los graves problemas a resolver y al cual el hombre primitivo le dedicó buena parte de su tiempo para analizarlo y controlarlo. Esto queda ampliamente demostrado por los hallazgos de cavidades de piedra utilizadas como bisagras recubiertas con cobre ó bronce y en las cuales aparecen rastros de aceites y grasas de origen animal para reducir el desgaste y eliminar los "chirridos" molestos al abrir y cerrar las puertas. El período Neolítico termina como resultado de los grandes avances científicos en el campo experimental que alcanzó el hombre primitivo que lo dejaron en una posición tal que las máquinas que empezaría a fabricar de ahí en adelante le permitirían disponer de más tiempo de ocio facilitándole el crecimiento en los campos espiritual , social , intelectual y tecnológico.

ACERCA DEL PADRE DE LA TRIBOLOGIA

"Amo el enseñar, amo ver los a los estudiantes hacer progresos y asimilar conceptos, amo la comunicación y la investigación"

DUNCAN DOWSON

Por
Elaine Williams
Revista Evolution

Duncan Dowson nació en 1918 en un pequeño pueblo llamado Kirkbymoorside en el sur de Inglaterra, era hijo único de un herrero de nombre Wilfred Dowson por quien Duncan siempre mostró una gran admiración y con quien siempre quiso trabajar para convertirse en uno de los mejores herreros de la época, sin embargo las recomendaciones insistentes de su madre Hannah lo llevaron por los caminos de la academia, iniciando sus estudios en Ingeniería de Minas en la Universidad de Leeds, pero al poco tiempo de iniciarlos se cambio de carrera y terminó graduándose en ingeniería mecánica. Su tesis doctoral la hizo sobre las teorías de la lubricación hidrodinámica aplicadas al movimiento de elementos mecánicos. En ese entonces él comentaba: "En resumen, todas nuestras máquinas flotan sobre unas delgadas capas de líquidos que obedecen a las leyes de la hidrodinámica. Era la aplicación de esas leyes a estos problemas, lo que me intrigaba. Algo en lo que nunca había pensado". En 1952 Dowson se trasladó a Coventry y se unió a W.G. Armstrong en la compañía de aviación Whiteworth. Un encuentro casual en un tren con su antiguo profesor de la cátedra de lubricación Christophersson le hizo cambiar sus planes de continuar su carrera industrial en Canadá y en cambio aceptó un cargo de docente en la Universidad de Leeds suponiendo que permanecería allí por dos ó tres años solamente, sin embargo se quedó allí desde entonces.

Dowson en la Universidad de Leeds trabajó con profundidad en los temas de Hidrodinámica y Tribología impulsando el estudio de los problemas de la lubricación y el desgaste tanto en la teoría como en la práctica. En los años 60´s fue el primer profesor en desarrollar y dictar una materia sobre Tribología, lo cual para la época era un gran riesgo dedicarse a esto (aún hoy en día lo es). En ese entonces, dice Dowson, cuando la gente hablaba de lubricación pensaba solo en una lata de aceite y en un trapo sucio, y había una gran dosis de verdad en ello; por ejemplo, los rodamientos son demasiado sencillos y es fácil desatenderlos. Sin embargo, continua diciendo, el tema es económicamente relevante, si un elemento como un rodamiento falla como por ejemplo, en un proceso de laminación de acero su reemplazo puede generar altos costos de mantenimiento y altas pérdidas en la producción de la planta.

En 1964 Dowson hizo parte de un grupo de trabajo convocado por el gobierno británico para estudiar la importancia de la lubricación como medida preventiva para reducir el desgaste en los rodamientos; dos años más tarde el gobierno emitió un informe oficial en el cual constataba que prestando mayor atención a la lubricación y al diseño de los rodamientos la industria británica podría ahorrar hasta 500 millones de libras anualmente. Este estudio fue la base de los primeros estudios serios sobre Tribología, palabra que en ese entonces fue creada en Oxford por el editor de un diccionario de inglés partiendo de las raíces griegas Tribos: fricción y logos: tratado. El término Tribología surgió como una necesidad de abarcar en un solo concepto materias tan relegadas como lubricación, rozamiento y desgaste. En los años 90´s como resultado de la necesidad de contar con procesos industriales más productivos la Tribología ha adquirido un nuevo status y la investigación actual se basa en las cuatro décadas de trabajo llevadas a cabo por Dowson y sus colegas.

Dowson es el autor del libro Historia de la Tribología, una verdadera joya de la literatura técnica en la cual se hace un recuento histórico del desarrollo tecnológico del hombre desde la edad de piedra (período paleolítico, mesolítico y neolítico), pasando por las culturas de Mesopotamia, India, China, Grecia, Persia y el Imperio Romano hasta llegar a nuestros días. Se analizan con profundidad aspectos tan importantes como el descubrimiento del fuego por el hombre primitivo, su evolución e incidencia definitiva en su desarrollo genético, cultural, político y tecnológico. El diseño y fabricación de las primeras herramientas y armas; la invención de la rueda maciza y luego la radial, la fabricación de la rueda del alfarero y de los primeros rodamientos de rodillos y radiales. Este libro fue un proyecto de once años que escribió como un tributo a la memoria de su hijo Stephen quien murió de cáncer en los huesos en el año de 1968 a la corta edad de 12 años.

El verdadero aporte de Dowson a la Tribología esta basado en los trabajos desarrollados conjuntamente con otro docente, Gordon Higginson sobre las teorías Elastohidrodinámicas aplicadas a los engranajes de reductores de velocidad, las cuales permitieron analizar y resolver problemas de desgaste en engranajes cuyas causas hasta ese momento eran desconocidas. Gran parte del trabajo se baso en las investigaciones realizadas por Osborne Reynolds, quien en 1886 reconoció que las propiedades de una película lubricante podían ser previstas mediante la mecánica de los fluidos. Las primeras soluciones que se basaban en factores tales como la deformación elástica, la reología y el contacto de los dientes de los engranajes implicaron un año y medio de cálculo manual. El resultado final fue el desarrollo de la teoría Elastohidrodinámica que explicaba porque los dientes de los engranajes se debían lubricar efectivamente; esta teoría la publicaron Dowson y Higgison en 1959 en Londres en un Congreso de la Asociación de Ingeniería Británica. Dowson comenta dicho acontecimiento de la siguiente manera: "Eramos dos jóvenes académicos de la ingeniería, excitados por lo que estábamos descubriendo. Una vez publicado nuestro trabajo esperábamos reacciones de nuestros colegas pero no pasó nada. Un día recibimos una carta de un veterinario de Australia quien había leído nuestro trabajo. El estaba preocupado porque sus toros de reproducción estaban siendo afectados por un problema de artritis lo cual le generaba grandes pérdidas económicas. El se preguntaba si nuestra teoría de la lubricación Elastohidrodinámica podía dar alguna explicación al problema de la artritis en las articulaciones de los animales. El interrogante de nuestro amigo el veterinario nos abrió un nuevo camino de investigación y es así como hoy en día hemos llegado a la conclusión de que la lubricación de las articulaciones es netamente de tipo Elastohidrodinámico".

El estudio de las articulaciones humanas ocupa en la actualidad el 50% del tiempo de Dowson. Desde 1960 conformó un grupo de bioingeniería en la universidad de Leeds para trabajar en articulaciones artificiales junto al desaparecido cirujano John Chamley, ortopedista británico que desarrolló la primera prótesis completa de cadera que funcionó satisfactoriamente. La gran mayoría de los conceptos de la teoría de la lubricación que se utiliza en los componentes de los equipos es aplicable a la lubricación de las articulaciones humanas. Este tema fascina a Dowson y se ha transformado en su mayor interés. Dowson afirma que el estudio de la Tribología debe hacerse simultáneamente entre la industria y la universidad de tal forma que se puedan implementar a nivel práctico los desarrollos teóricos que se hagan en los laboratorios de investigación, de lo contrario será muy difícil contar con nuevos desarrollos que permitan resolver los graves problemas de desgaste que se presentan a diario en un buen número de equipos industriales.

FALLAS CATASTRÓFICAS CON LA IMPLEMENTACION DE ACEITES SINTETICOS

Los siguientes son algunos de los casos más importantes que han sucedido en empresas que decidieron utilizar aceites sintéticos en equipos rotativos pero que no tuvieron en cuenta aspectos como la compatibilidad entre ellos y los aceites minerales y las pinturas y retenedores.

Caso 1. Daño del cilindro de presión intermedia en un compresor de Polietileno de baja densidad.


En la lubricación de los cilindros de alta y de baja presión de un compresor de Polietileno de baja densidad se venía utilizando un aceite mineral puro ISO 320 a plena pérdida a razón de una rata de 10 gotas por minuto de aceite; se decidió cambiar este aceite por uno del tipo PAG ISO 320 debido a problemas de calidad en el plástico que se producía a partir del polietileno. Para llevar a cabo el cambio del aceite, se paró el compresor, se limpiaron las tuberías de conducción del aceite hasta cada uno de los puntos de lubricación y se limpió el manzel ó depósito de aceite para lubricación de los cilindros. Desafortunadamente la limpieza no se pudo hacer en los conductos y orificios de salida de aceite hasta los cilindros en los cuales quedaron trazas de carbón y gomas del aceite mineral utilizado, las cuales fueron removidas por el aceite sintético del tipo PAG, que entre otras propiedades importantes que tiene se caracteriza por ser altamente detergente, dando lugar al taponamiento de dichos orificios e interrumpiendo el flujo de aceite al cilindro de presión intermedia lo cual originó que el pistón de esta etapa se agarrotará y el compresor saliera de servicio por espacio de tres días. El lucro cesante, incluyendo los costos de mantenimiento fue de U$ 300.000 (costo actual).

Finalmente la administración de la empresa decidió no volver a utilizar el aceite sintético del tipo PAG por considerar que "no era el adecuado" para este tipo de aplicación, a pesar de que en varias empresas similares a nivel mundial se esta utilizando con excelentes resultados.

En este caso el problema radicó en la falta de limpieza de los orificios de salida del aceite hasta los cilindros, la cual si no se efectúa en una reparación completa que se le haga al compresor es muy difícil de asegurar que queden limpios, por lo tanto en casos como éste, no es recomendable cambiar un aceite mineral por uno sintético del tipo PAG mientras no se garantice una absoluta limpieza.

Caso 2. Incremento en el consumo de energía por fricción fluida al utilizar un aceite sintético del tipo PAO

Como argumento a la gerencia de una empresa para que utilizara un aceite sintético del tipo PAO en lugar del parafínico que venían utilizando de un grado ISO 220 con un IV (Indice de Viscosidad) de 90 y a una temperatura de operación de 90°C en los dos reductores de velocidad que le transmitían la potencia a dos extrusores fue el de que dicho aceite sintético permitiría ahorrarle a la empresa 6 amperios por reductor de velocidad, lo cual representaría un ahorro total anual de U$2.000 (costo actual) por menor consumo de energía. La prueba se llevó a cabo y la utilización definitiva del aceite sintético quedó sujeta a que en la práctica se comprobara el ahorro de energía por menor fricción propuesto. La prueba se montó con un aceite sintético de la misma marca que el mineral utilizado y de un grado ISO 220 con un IV de 150. Una vez que los reductores de velocidad empezaron a funcionar con el aceite sintético el consumo de energía en lugar de disminuir los 6 amperios propuestos, aumentó en 15 amperios más y la temperatura se estabilizó en los 112°C.

Una vez analizado el problema se llegó a la conclusión que el aceite sintético al tener un IV de 150 versus 90 del aceite parafínico y al utilizar el mismo grado ISO, la viscosidad de trabajo del aceite sintético es mucho mayor que la requerida dando lugar a un fuerte incremento en la fricción fluida dentro de la película lubricante con lo que el consumo de energía por fricción en lugar de disminuir aumentó al igual que la temperatura de operación. En este caso es necesario recalcular el nuevo grado ISO del aceite sintético y tener en cuenta que en el interior de la película lubricante de este tipo de aceites la fricción fluida es menor y por lo tanto se registrará un descenso en la temperatura de operación. En un gráfico Viscosidad - Temperatura se puede hallar exactamente el grado ISO del aceite sintético requerido.


Caso 3. Falla catastrófica de un reductor de velocidad al mezclar un aceite sintético del tipo PAG con uno parafínico

Luego de hechos los cálculos de la viscosidad requerida y de seguir los procedimientos del caso se implementó en los reductores de velocidad de una torre de enfriamiento un aceite sintético del tipo PAG. Se le dio al personal de operaciones la capacitación necesaria sobre el buen uso de los aceites sintéticos y de los problemas que se podían presentar en los reductores de velocidad si se mezclara el aceite sintético del tipo PAG con el parafínico. Se colocaron avisos junto a las escalas de acceso a la torre de enfriamiento y en la parte exterior de los conos donde van alojados los reductores de velocidad con la leyenda, ADVERTENCIA: NO MEZCLAR EL ACEITE SINTETICO CON EL MINERAL YA QUE SE PRODUCIRA LA FALLA CATASTROFICA DEL REDUCTOR DE VELOCIDAD. En la parte alta de la torre de enfriamiento quedó un tambor de 55 galones de aceite mineral a la espera de poder bajarlo mediante la utilización de una grúa ya que por la altura de la torre (20 metros aproximadamente) resultaba bastante dispendioso hacerlo manualmente; en la parte inferior de la torre de enfriamiento quedó un tambor de 55 galones de aceite sintético, para que el operador sacara la cantidad que necesitara en caso de que el nivel de aceite en los reductores de velocidad disminuyera por alguna causa.

Aproximadamente a los tres meses de estar trabajando los reductores de velocidad con el aceite sintético se frenó uno de ellos intempestivamente quedando agarrotados los ejes de entrada y de salida. Se inspeccionó el equipo y se encontró completamente llenó de una brea similar al asfalto, la cual una vez analizada en el laboratorio se encontró que era la reacción química entre el aceite sintético del tipo PAG y el mineral. Una vez que se llevó a cabo el análisis de falla respectivo se llegó a la conclusión que los operadores de la planta, inicialmente cuando a los reductores de velocidad les faltaba aceite, subían la cantidad requerida desde la parte inferior de la torre hasta donde se hallaban ubicados los equipos, pero luego de un determinado tiempo, uno de ellos, para simplificar la operación, optó por no volver a subir aceite sintético sino aplicarle del mineral que estaba ubicado en la parte superior de la torre de enfriamiento hasta que como era obvio se presentó la falla del equipo por la incompatibilidad de estos dos aceites (ver tabla 1). Una vez ocurrida la falla del reductor de velocidad se inspeccionaron los demás equipos y se encontraron igualmente llenos de asfalto, lo que hizo necesario parar uno por uno, lavarlos con un solvente y aplicarles nuevamente aceite sintético.

INQUIETUDES DE NUESTROS SUSCRIPTORES

En nuestra planta de gas tenemos 4 motores Diesel de 2 tiempos y estamos utilizando en su lubricación un aceite derivado del petróleo multigrado 15W40; en los análisis de laboratorio efectuados al aceite hemos notado que la viscosidad disminuye rápidamente y no hay problemas de dilución por combustible. Cuál puede ser el problema y qué debemos hacer para resolverlo.

Planta compresora de gas PLACOGAS S.A. - Santo Domingo - Republica Dominicana

Una de las características importantes de los aceites multigrados derivados del petróleo es su alto Indice de Viscosidad el cual es alrededor de 120, esta característica del aceite se obtiene mediante la utilización de aditivos a base de polímeros de alto peso molecular de cadena larga, los cuales, cuando el aceite está frío se enrollan y su efecto sobre la viscosidad es mínimo, pero cuando el aceite está caliente, tienden a desenrollarse y la reacción entre estas moléculas largas y el aceite produce un efecto de espesamiento proporcional al incremento de la temperatura. Cuando un aceite espesado con un polímero se somete a altas velocidades de corte bajo condiciones de flujo turbulento, las moléculas poliméricas pueden sufrir ruptura física la cual se manifiesta por un descenso en la viscosidad del aceite.

En los motores Diesel de dos tiempos, si se presenta disminución de la viscosidad del aceite y no hay problemas de dilución por combustible, es un indicativo de que los aditivos mejoradores de Indice de Viscosidad, cuando los anillos de los pistones pasan frente a las lumbreras de admisión y de descarga, están siendo sometidos a elevados esfuerzos de corte que los están cizallando, dando lugar a que la viscosidad del aceite disminuya, no obstante esta situación es poco probable que ocurra con los aceites modernos de tipo multigrado para motores Diesel de dos tiempos. Si el problema persiste es necesario cambiar el aceite multigrado por un unígrado de una viscosidad SAE 40 y del mismo nivel de calidad API. - INGENIEROS DE LUBRICACIÓN LTDA-


Uno de los problemas críticos que se nos presentan en nuestros equipos rotativos son las fugas de aceite , las cuales nos generan altos costos de lubricación, máxime cuando en la mayoría de nuestros equipos estamos utilizando aceites sintéticos. Hay una formula ó alguna recomendación que nos permita cuantificar cuanto nos cuestan las fugas de aceite para que nuestros operadores y mecánicos vean y analicen la gravedad del problema.

Planta procesadora de carbón CARBONEX S.A. Valledupar-Colombia

A nivel industrial y automotriz existe un descuido generalizado en el control de las fugas de aceite a través de los retenedores y empaquetaduras. Estas pueden ser el resultado de retenedores en mal estado, altas temperaturas ó altos niveles de aceite. En la mayoría de los casos se toma como medida correctiva adicionar aceite, llegando incluso a convivir con el problema durante largos períodos de tiempo. Esto adicionalmente al riesgo que se corre de que en un momento dado el equipo se pueda quedar sin aceite y se presente el desgaste adhesivo y posterior agarrotamiento de los mecanismos lubricados, conlleva a elevados consumos de aceite que pueden afectar significativamente los costos de lubricación, más cuando estos son de tipo sintético cuyo costo en promedio es de cinco veces más que el de su equivalente mineral. Cuando las fugas son de aceite mineral, no solo se debe tener en cuenta el costo de dichas fugas sino también el impacto negativo que tiene dicho aceite sobre el ambiente ya que es menos biodegradable que los sintéticos y más tóxico. En la tabla 1 se da una guía del consumo de aceite ocasionado por las fugas que se pueden presentar en cualquier equipo rotativo durante un período de tiempo determinado; se puede observar el alto costo que generan.

Tabla 1

Consumo de aceite por fugas durante un período de tiempo determinado

Fuga de aceite Consumo de aceite en galones
Por día Por mes Por año
Una gota de aceite cada 10 segundos 0,112 3.36 40
Una gota de aceite cada 5 segundos 0,225 6.75 81
Una gota de aceite por segundo 1,125 33.75 405
3 gotas de aceite por segundo 3,750 112.50 1.350

INFORMACIÓN


INGENIEROS DE LUBRICACIÓN LTDA


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