PROGRAMA PAESA: MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE SISTEMAS LUBRICADOS ¿QUÉ ES EL PROGRAMA PAESA? El PAESA es un programa implantado por el INTA en España, por encargo del Ejercito del Aire, en el año 1969. En un principio, el PAESA tuvo un ámbito de aplicación restringido al control de la evolución del desgaste de los motores de aviación militares. Con el tiempo, PAESA ha ido ampliando su campo de utilización a otros tipos de sistemas mecánicos lubricados, y ha extendido su actividad, como un servicio a la industria, Armada Española y a Organismos Oficiales, así como a Fuerzas Aéreas de la OTAN que lo requieran, para el control de sus sistemas lubricados, de un laboratorio cualificado y capaz de realizar los análisis y estudios propios del Programa. OBJETO Y ACTIVIDADES El PAESA efectúa un mantenimiento predictivo, cuyo objeto es el diagnóstico del estado de desgaste de un sistema mecánico lubricado, es decir, el estudio de la existencia de anomalías funcionales relacionadas con el desgaste de las piezas metálicas con las que dichos sistemas son fabricados. Para cumplir con este propósito, se estudia la evolución del desgaste, mediante un análisis sistemático de las partículas metálicas desprendidas, las cuales son arrastradas por los aceites de lubricación, empleándose para este estudio los datos obtenidos por los siguientes procedimientos: • Análisis periódico y sistemático del aceite de lubricación en el que están suspendidas las partículas. • Análisis periódico de las partículas retenidas en los elementos filtrantes o detectores magnéticos del propio sistema lubricado. • Separación de las partículas del aceite, para su posterior análisis, mediante micro-filtración o técnicas de ferrografía. • Estudio morfológico de las partículas retenidas en los elementos filtrantes o detectores magnéticos. Además, con objeto de controlar las características de los fluidos lubricantes, se efectúan los procesos analíticos siguientes: • Recuento de partículas en suspensión, para determinar el grado de contaminación en fluidos hidráulicos. • Determinación del contenido en agua en aceites y fluidos hidráulicos. • Determinación del grado de acidez y basicidad (TAN y TBN ). • Determinación de la viscosidad cinemática a 40ºC y 100ºC. • Determinación de la concentración de ión cloruro. PAESA 1 ________________________________________________________________________________ PROCESO DE TRABAJO PAESA 2 ________________________________________________________________________________ EQUIPAMIENTO Y CAMPO DE APLICACIÓN • • • • • • • • • • • • Dos espectrofotómetros de emisión de lectura directa por rotrodo. Para la determinación de concentraciones de elementos metálicos en aceites y líquidos hidráulicos. Al, Fe, Cr, Ag, Cu, Sn, Mg, Pb, Ni, Si, Ti , Mo y V. Expresados en ppm (partes por millón) Rango de medida: 0.1 a 1000 ppm Incluidos en el programa de correlación JOAP (Joint Oil Analisys Program) de USAF Espectrofotómetro de lectura directa por plasma ICP, Para la determinación de concentraciones de elementos metálicos en aceites y líquidos hidráulicos. Al, Fe, Cr, Ag, Cu, Sn, Mg, Pb, Ni, Si, Ti, Mo y V. Expresados en ppm . Rango de medida: 0.01 A 900 ppm Espectrofotómetro de lectura directa por plasma ICP configurado para el análisis de partículas metálicas retenidas en los elementos filtrantes de los sistemas lubricados. Al, Fe, Cr, Ag, Cu, Sn, Mg, Pb, Ni, Si, Ti, Mo y V. Expresados en porcentajes. Contador para el recuento de partículas en líquidos hidráulicos. Para la determinación del grado de contaminación del fluido según norma ISO AS 4059 Número de partículas por rango de tamaño 6-14 µm(c), 14-21 µm(c), 21-38µm(c), 38-70 µm(c) y >70 µm(c) PAESA 3 ________________________________________________________________________________ • • • • • • • • • • • • Coulómetro para la medida del contenido en agua en aceites y fluidos hidráulicos según método Karl Fisher. 0 – 3000 ppm Viscosímetro para la determinación de la viscosidad cinemática a 40ªC y 100 ºC Rangos de medida 40ºC : 0 – 950 mm2/s (Cst) 100ºC : 0 – 85 mm2/s (Cst) Titulador: Determinación del grado de acidez y basicidad de una muestra de aceite lubricante mediante una valoración al punto de equivalencia. Expresada en mg. de KOH/g.muestra. Determinación de cantidad de ión cloruro de una muestra de aceite lubricante mediante una valoración de precipitación al punto de equivalencia. Expresado en ppm. Ferrógrafo. Para la separación e identificación de partículas ferromagnéticas. Determinación de la severidad del desgaste. Estereo microscopio con sistema de digitalización de imágenes, para estudio morfológico de partículas. PAESA 4 ________________________________________________________________________________ IMPRESOS DE SOLICITUD DE ANÁLISIS La misión de los impresos es la de identificar inequívocamente la muestra y proporcionar información complementaria, de especial importancia a la hora de tomar una decisión sobre el estado de desgaste de un determinado mecanismo. Existen varios tipos de impresos, ajustados a las necesidades de quien efectúa la petición del análisis: Industria Civil, Ejercito del Aire y Armada Española. A. IMPRESO PARA LA INDUSTRIA CIVIL PAESA-130. Anverso: Datos cliente y muestra. Tamaño cuartilla (A5) PAESA-130. Reverso: Instrucciones Este impreso se encuentra disponible para descargar en la Web del INTA. CUMPLIMENTACIÓN DEL IMPRESO PAESA-130 • • • • Utilizar un solo impreso por muestra. Usar letras mayúsculas. El solicitante se hace responsable de la veracidad de los datos. El impreso deberá estar correctamente cumplimentado o no podrá ser procesado en el laboratorio. Casilla 1. EMPRESA y CIF: Debe indicarse el nombre de la entidad que solicita el análisis con su código de identificación fiscal (CIF). Casilla 2 y 3. Persona de contacto y teléfono, para avisos y comentarios. Casilla 4. Número de registro de la muestra del cliente, de acuerdo con la clave siguiente: AA-NNN Las dos primeras cifras indicarán el año, seguidas por una barra; las tres cifras siguientes, el número asignado en origen. Casilla 5. Fecha de la toma de muestra. Casilla 6. Motivo de la muestra: Marcar lo que proceda: RUTINA, ESPECIAL solicitada por PAESA o ESPECIAL solicitada por el usuario. PAESA 5 ________________________________________________________________________________ Casilla 7. TIPO DE MUESTRA: Se marcará el recuadro correspondiente dependiendo del tipo de muestra a enviar. Casilla 8. MUESTRA TOMADA DE: Se marcará el lugar de donde se toma la muestra, mediante una cruz en el recuadro correspondiente. Casilla 9. FABRICANTE SISTEMA: Indicar el fabricante del sistema de donde se ha tomado la muestra. Por ejemplo: LYCOMING. Casilla 10. MODELO DE SISTEMA. Indicar el modelo del sistema. Por ejemplo: IO-540-C4 Casilla 11. S/N: Indicar el número de serie del sistema mecánico completo, incluyendo letras, prefijos, sufijos, etc. Por ejemplo: L-12345-48A Casilla 12. R/G: Anotar las horas y minutos de funcionamiento del sistema, desde nuevo o desde el overhaul. Casilla 13. C/A: Anotar las horas y minutos transcurridos desde el cambio de aceite. Casilla 14. ACEITE AÑADIDO: Anotar la cantidad total de aceite añadido desde la última toma de muestra. Casilla 15. TIPO DE ACEITE: Indicar el tipo de aceite o hidráulico que lleva el sistema. Casilla 16. AERONAVE: Indicar el fabricante y modelo de la aeronave o equipo en tierra al que pertenece el sistema del que se ha tomado la muestra. Por ejemplo: FAIRCHILD, SA 227 METRO III Casilla 17. Registrar la matrícula de la aeronave. Por ejemplo : EC-XYZ Casilla 18. POSICIÓN. Indicar la posición que ocupa el sistema en la aeronave si es polimotor. Casilla 19. COMENTARIOS: Marcar y/o indicar según se indica. B. IMPRESOS PARA EJÉRCITO DEL AIRE. En cumplimiento de la Comunicación Técnica CT 3421, en su última revisión, se utilizarán los formatos correspondientes: PAESA 110 Empleada en la solicitud de análisis por parte de la unidad al laboratorio. PAESA 210 De registro de resultados. Refleja el historial completo del motor o mecanismo. C. IMPRESOS PARA ARMADA ESPAÑOLA. Dentro del programa PAESA-BÉTICA se aplicará el formato correspondiente, bien vía telemática, utilizando el software denominado DINAMO o bien en papel utilizando el formato PAESA BÉTICA 110. ENVÍO DE MUESTRAS AL PAESA POR LA INDUSTRIA CIVIL El envío deberá constar de: 1. CARTA DE PETICIÓN DE ANÁLISIS: Consiste en una carta oficial de la empresa, mediante la cual se solicite el análisis de las muestras enviadas y se indique la dirección a la que deberán ser enviados los resultados. Asimismo, se deberá hacer constar el CIF. Se especificarán los tipos de análisis solicitados. El laboratorio tiene capacidad para efectuar los siguientes tipos de análisis: PAESA 6 ________________________________________________________________________________ • • • • • • • • Análisis espectrométrico de aceites y fluidos hidráulicos. Peso y composición de partículas metálicas en filtros y/o detectores. Recuento de partículas en fluidos hidráulicos. Contenido en agua en aceite o en fluido hidráulico. Viscosidad cinemática a 40ºC y/o 100ºC. TAN TBN Contenido en Cloruros 2. MUESTRAS: Correctamente identificadas y herméticamente cerradas. 3. IMPRESOS PAESA-130: Con la información completa y correctamente rellena. UN IMPRESO POR MUESTRA. NOTA: El paquete será enviado a portes pagados. Las muestras deberán estar correctamente colocadas en su interior, para evitar su deterioro, y deberá constar en un lugar claramente visible la siguiente dirección: Nombre del responsable PAESA (*) INTA – Programa PAESA Carretera de Ajalvir, km. 4 28850 Torrejón de Ardoz (Madrid) (*) Llamando al 915201732 se les informará del nombre del responsable del laboratorio. Es imprescindible la identificación del destinatario. EQUIPOS DE MUESTREO El equipo de muestreo se facilita gratuitamente y consta de los siguientes elementos: • • • • • Botes de muestra para ACEITE. FILTROS e HIDRÁULICOS. Bolsas de cierre hermético. Tubo de extracción muestras de aceite (conocido como «macarrón»). Impresos. Cajas cartón, para el envío de muestras al laboratorio. Equipo de muestreo Para evitar contaminaciones de la muestra, es importante que almacenen los equipos de muestreo preservándolos de la humedad y el polvo. FORMA DE SOLICITAR EL ENVÍO DE EQUIPOS DE MUESTREO: La petición deberá efectuarse mediante fax o correo electrónico dirigido al Programa PAESA: Fax: 91.520.12.67 Correo electrónico: [email protected] PAESA 7 ________________________________________________________________________________ En la solicitud deberá indicarse: - Entidad que solicita el material. Fecha petición. Cantidades aproximadas que necesitan de cada tipo de material. Dirección postal de envío del material. Persona y teléfono de contacto. ROGAMOS EFECTÚEN SUS PETICIONES CON SUFICIENTE ANTELACIÓN. TOMA DE MUESTRAS CON CARÁCTER GENERAL: La operación de toma de una muestra es de especial importancia, debido a que dicha muestra proporcionará una información real y fiable del estado de desgaste del sistema. TIPOS DE MUESTRA: Básicamente, las muestras recibidas son de ACEITE. También se incluyen muestras de FLUIDOS HIDRÁULICOS, de ELEMENTOS FILTRANTES y de PARTÍCULAS detectadas por otros medios (chip detectors, etc.). Cada TIPO de muestra tiene sus peculiaridades a la hora de ser tomada. INSTRUCCIONES BÁSICAS PARA LA TOMA DE MUESTRAS Se debe prestar especial atención en el proceso de toma e identificación de la muestra, debido a que dicha muestra es la única fuente de información para diagnosticar el estado de desgaste del sistema. La muestra de aceite deberá ser tomada en caliente, bien después de un vuelo, o bien tras un rodaje, de forma que la temperatura del aceite sea la adecuada para unas condiciones normales de trabajo. Se deberán emplear los equipos de muestreo facilitados por PAESA y tomar las precauciones necesarias para evitar contaminaciones en la muestra, por ejemplo: - Evitar el uso de botes de muestra que estén sucios de polvo, arena, agua, grasas, combustible, etc. - Evitar que en la extracción de la muestra se tome con sedimentos del sistema. La cantidad requerida para el análisis del aceite es 20 cc., y para los fluidos hidráulicos 250 cc. Es de vital importancia que el bote contenedor de la muestra se identifique correctamente: (S/N, Tipo de Sistema, Posición, Matrícula y Nº. Referencia dado en origen). Es también muy importante que el cierre de los botes garantice la integridad de su contenido, evitando que se derrame. Precauciones: • • • • • • • • • No succionar con la boca el tubo de muestreo para llenarlo. Evitar contacto con superficies contaminantes. Abrir y cerrar el tapón del frasco en el momento de muestrear. Cerrar bien para evitar fugas. Utilizar paños de limpieza sin hilos. Prevenir quemaduras si el aceite está caliente. Evitar que el macarrón permanezca tiempo en el fluido caliente. Evitar la pérdida de identificación de la muestra. Marcarla. Utilizar un tubo de muestreo para cada muestra, y desecharlo. PAESA 8 ________________________________________________________________________________ PERIODICIDAD DE MUESTREO (De forma orientativa) Aviones de combate, tácticos y de enseñanza. 10 Horas Helicópteros de enseñanza (motores y cajas) 10 Horas Helicópteros en general (motores y cajas) 20 Horas Aviones transporte (unidad auxiliar de potencia) 50 Horas Equipos en tierra Semanal Los intervalos de muestreo pueden ser reducidos o ampliados, a requerimiento del laboratorio o del Encargado de Mantenimiento: Muestras especiales: • • • • • • Siempre que sean solicitadas por el laboratorio. Siempre que lo considere el responsable de mantenimiento por sospecha de posibles deficiencias. Inmediatamente después de una operación en que se produzca cualquier condición anormal, como pueden ser fallos de funcionamiento del sistema lubricado, daños producidos en dicho sistema, pérdida excesiva de aceite, fluctuaciones de presión de aceite, baja presión de aceite, etc. Inmediatamente antes y después de realizar una operación de mantenimiento que afecte al sistema lubricado. Después del primer vuelo, tras la instalación del motor, o cuando se hubiesen reparado componentes del sistema lubricado. Tras largos períodos de inactividad se debe toma una muestra después del primer vuelo. TOMA DE LA MUESTRA DE ACEITE: • • • La muestra de aceite habrá de ser tomada con el motor o sistema caliente, y en un punto por el que pase la totalidad del aceite. Tomada antes de añadir aceite. Tomada siempre en las mismas condiciones y en el mismo punto del circuito. A través de la boca de carga del depósito: Se introduce el macarrón por la boca de carga del depósito de aceite y se espera a que el aceite se introduzca en el interior, se tapa con el dedo la parte superior del macarrón, se saca y se introduce en el frasco de plástico porta muestras, finalmente se retira el dedo que obstruía el extremo superior y por gravedad el contenido del macarrón pasará al PAESA 9 ________________________________________________________________________________ frasco. Se repite esta operación hasta llenar las 3/4 partes del frasco. En este proceso, se puede facilitar la labor utilizando jeringuillas o peras de succión. A través de drenaje: Es recomendable disponer de un recipiente cilíndrico y un soporte. Quitar el tapón de drenaje y hacer que el aceite caiga en el recipiente auxiliar que soporta el portamuestras. Cuando haya caído aproximadamente un cuarto de litro (arrastrando la suciedad del fondo), hacer que el aceite caiga en el bote porta muestras hasta llenar aproximadamente las 3/4 partes del frasco, retirar de nuevo, tapar el drenaje y el frasco. MUESTRA DE FLUIDO HIDRÁULICO Se recomienda ENJUAGAR el bote de la muestra con el propio líquido hidráulico, desechándolo después. Tomar la muestra con las máximas precauciones, ya que el fluido hidráulico es muy susceptible a la contaminación. Llenar 3/4 partes del bote de muestra. Cerrar herméticamente. Identificar la muestra. Rellenar el impreso de identificación de muestra correspondiente y remitirlo al laboratorio. PAESA 10 ________________________________________________________________________________ MUESTRAS DE ELEMENTOS FILTRANTES Abrir el alojamiento del filtro e introducirlo en su bote correspondiente. En la extracción, NO DETERIORAR el elemento filtrante. Introducir, en el mismo bote, el aceite y los residuos que pudiera haber en el alojamiento del filtro. Cerrar herméticamente. Rellenar el impreso de identificación de muestra correspondiente y remitirlo al laboratorio. MUESTRAS DE PARTÍCULAS Las partículas proceden, generalmente, de sistemas de detección, como, por ejemplo, tapón magnético, chip detector, etc. Cualquier partícula o grupo de ellas deberá ser recogida meticulosamente, procurando no deteriorarla ni perderla. Las partículas deberán ser recogidas utilizando papel adhesivo, el cual será, a continuación, pegado sobre una superficie plástica con el fin de facilitar la posterior manipulación en el laboratorio. Se identificará la muestra. Introducir la muestra en un sobre con autocierre, rellenar el impreso de identificación de muestra correspondiente y remitirlo al laboratorio. RESULTADOS Y DIAGNÓSTICO El funcionamiento del laboratorio PAESA sigue los procedimientos establecidos por el sistema de calidad implantado según norma ISO/IEC 17025 “REQUISITOS GENERALES RELATIVOS A LA COMPETENCIA DE LOS LABORATORIOS DE ENSAYO Y CALIBRACIÓN”. Efectuados los análisis, los resultados son volcados a la base de datos denominada APLICACIÓN PAESA, donde cada resultado se incorporará al sistema al que pertenece, formando parte de su historial. La Oficina Técnica del programa PAESA, es la encargada de efectuar la evaluación de resultados. Esta evaluación está basada en tres factores: • • • • Estudio del historial del sistema mecánico afectado. Estudio de Comunicaciones técnicas del fabricante del sistema mecánico. Experiencia acumulada sobre interpretación y diagnóstico. Interpretación de las circunstancias particulares de la muestra y del sistema. Tras la evaluación del estado de desgaste se está en condiciones de emitir un diagnóstico, que en los casos desfavorables, es en forma de recomendación y está encaminada a apoyar al personal de mantenimiento en acciones correctivas para devolver al sistema a su estado operativo. En los casos que se detecten anomalías en los resultados, la Oficina Técnica del programa se pondrá en contacto con el cliente, a la mayor brevedad posible, vía telefónica, para comunicar las anomalías detectadas y recomendaciones. Por correo ordinario se enviará un informe resumido, tanto de resultados como de recomendaciones, si las hubiera. Este documento es de carácter oficial. PAESA 11 ________________________________________________________________________________ Informe de resultados Para el caso de resultados solicitados por la industria civil, además se enviará un informe más completo, donde se especifican los procedimientos de ensayo empleados e información referente a la facturación de los trabajos realizados. Ambos informes tienen el mismo contenido analítico y de diagnóstico. CONTACTO: RESPONSABLE ÁREA DE MATERIALES METÁLICOS: TELF. 91-520.13.70 RESPONSABLE LABORATORIO DIAGNOSIS DEL DESGASTE (PAESA): TELF. 91-520.17.35 OFICINA TÉCNICA: TELF: 91-520.17.32 FAX : 91-520.12.67 e-mail: [email protected] OFICINA ADMINISTRATIVA: TELF: MW: 91-520.18.49 818 7686 ALMACÉN (Pedidos Equipos Muestreo) : TELF FAX : 91- 520.20.55 91- 520.12.67 PAESA 12 ________________________________________________________________________________