establecimiento de mejores prácticas para el control de

1
ESTABLECIMIENTO DE MEJORES PRÁCTICAS PARA EL CONTROL DE
CONTAMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE Y ACEITE EN LA FLOTA DE
CAMIONES ELÉCTRICOS EH5000.
CARBONES DEL CERREJÓN LCC.
JHON CARLOS MORALES CALDERÓN
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA
INGENIERÍA MECÁNICA
PAMPLONA
2007
2
ESTABLECIMIENTO DE MEJORES PRÁCTICAS PARA EL CONTROL DE
CONTAMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE Y ACEITE EN LA FLOTA DE
CAMIONES ELÉCTRICOS EH5000.
JHON CARLOS MORALES CALDERÓN
Proyecto como requisito para optar el título de:
INGENIERO MECÁNICO.
Asesores
Jhon Palacios.
Ing Mecánico, Director de Ing Mecatrónica, Universidad de Pamplona
Alfredo Suarez.
Supervisor Grupo de Inspecciones y Tecnología Carbones del Cerrejón LCC.
Javier Custode.
Analista Flota Camiones EH5000 Carbones del Cerrejón LCC.
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA
INGENIERÍA MECÁNICA
PAMPLONA
2007
3
NOTA DE ACEPTACION
Presidente del Jurado
Jurado
Jurado
15 de Junio de 2007
4
DEDICATORIA
Este nuevo logro obtenido en mi vida,
al igual que todos los anteriores se
los dedico con todo el amor de mi
alma a mis padres NANCY CALDERÓN y
EVARISTO MORALES porque son lo más
valioso que tengo en mi vida, me
siento muy orgulloso de ustedes y del
hogar que han construido, y los mas
importante, porque sin ustedes no lo
hubiera logrado.
Que Dios los bendiga.
JHON CARLOS MORALES CALDERÓN
5
AGRADECIMIENTOS
Doy gracias a Dios Padre todo poderoso y eterno, a la Virgen María por haberme
dado la maravillosa familia que tengo, mis padres NANCY y EVARISTO a quienes
amo con toda mi alma, a ustedes les debo todo lo que soy y todo lo que tengo,
gracias por su apoyo y amor incondicional, ustedes son lo mejor que tengo.
A mis hermanos JOSE CARLOS y RAFAEL DAVID por compartir conmigo éste y
todos mis triunfos.
A LADYS SULAY por estar presente en los mejores momentos de mi vida, en
especial en esta etapa de mi vida que es tan importante para mí. Gracias por
apoyarme y por estar ahí siempre acompañándome.
A mis compañeros y amigos de la universidad, por su valiosa amistad a lo largo
del transcurso de mi carrera.
A la compañía Carbones del Cerrejón LCC por haberme abierto sus puertas y
permitirme desarrollar el presente proyecto de investigación con gran éxito y
satisfacción.
Por último, agradezco a la Universidad de Pamplona y de ella a todos mis
profesores que de una u otra forma han colaborado en el alcance de este gran
logro que es muy importante para mi vida.
Jhon Carlos Morales Calderón
6
CONTENIDO
INTRODUCCION
Pág
1.
PROBLEMA.
19
1.1.
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.
19
1.2.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.
20
1.3.
JUSTIFICACIÓN.
21
1.4.
OBJETIVOS.
23
1.4.1.
Objetivo General.
23
1.4.2.
Objetivos específicos.
23
1.5.
DELIMITACIÓN.
24
1.5.1.
Espacial.
24
1.5.2.
Temporal.
24
1.5.3.
Temática.
24
2.
MARCO REFERENCIAL
25
2.1.
ANTECEDENTES
25
2.2.
MARCO CONTEXTUAL
28
2.3.
MARCO TEÓRICO
39
2.3.1.
Camiones EH5000
39
2.3.2.
Mantenimiento
41
2.3.3.
Combustible
45
2.3.4.
Lubricación
52
2.3.5.
Mejores prácticas de muestreo
78
2.3.6.
Desarrollo de la prueba del filtro centrífugo.
82
2.3.7.
Desarrollo de la prueba del filtro coalescente.
82
2.3.8.
Desarrollo de la prueba de los mandos y spindles.
89
2.3.9.
Determinación de puntos de muestreo.
92
7
2.3.10.
Informe de observaciones realizadas al respiradero del tanque
de combustible en los camiones eh5000
101
2.3.11. Observaciones de la manipulación del combustible
105
2.3.12. Observaciones de la manipulación de los lubricantes.
107
2.4.
DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
111
3.
METODOLOGIA
115
3.1.
TIPO DE INVESTIGACIÓN
120
3.2.
POBLACIÓN Y MUESTRA
121
3.2.1.
Población
121
3.2.2.
Muestra
122
3.3.
INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN
123
3.3.1.
Proceso de Análisis
123
3.3.2.
Resultados
123
CONCLUSIONES
161
RECOMENDACIONES
163
BIBLIOGRAFIA
165
ANEXOS
167
8
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1: Esquema del proceso de extracción del carbón.
33
Figura 2: Esquema del manejo del carbón hasta su embarque en buques.
33
Figura 3: Imagen de un camión Euclid Hitachi EH5000.
39
Figura 4. Foto del contador de partículas CM20 usado en la empresa.
74
Figura 5. Se compara los tamaños de las partículas menores a 80 micras.
74
Figura 6. Equipo usado para el análisis de Ferrografía.
77
Figura 7. Aplicaciones para sistemas circulatorios en la instalación de
puertos para muestreo.
Figura 8. Diagrama general de calificación de los lugares de muestreo en
sistemas presurizados circulatorios.
79
80
Figura 9. Localización punto de muestreo en línea de alta presión.
81
Figura 10. Elementos usados en las diferentes formas de muestreo.
82
Figura 11. Filtro coalescente nuevo.
83
Figura 12. Filtro separador de agua viejo.
83
Figura 13. Puesto del filtro separador de agua.
84
Figura 14. Diseño de la placa en solid edge.
84
Figura 15. Diseño de la placa en solid edge vista en tres dimensiones.
85
Figura 16. Dimensiones de la placa en mm.
85
Figura 17. Placa para el montaje del filtro.
86
Figura 18. Modificación del filtro nuevo.
86
Figura 19. Modificación de T.
87
Figura 20. Instalación final del filtro viejo.
87
Figura 21. Instalación final del filtro nuevo.
88
Figura 22. Unidad de filtrado de mandos y spindles máquina eléctrica.
90
Figura 23. Unidad de filtrado de mandos y spindles máquina HYDAC.
90
Figura 24. Punto perfecto para la instalación de la VARMA.
91
Figura 25. Ubicación e instalación de la VARMA en el cabezal de filtros.
91
9
Figura 26. Ubicación e instalación de la VARMA en el cabezal de filtros.
92
Figura 27. Diseño del adaptador.
92
Figura 28. Plano del adaptador.
93
Figura 29. Plano seccionado del adaptador.
93
Figura 30. Puerto de prueba Stauff.
94
Figura 31. Puerto de prueba Stauff y su manguera.
94
Figura 32. Sistema de levante y enfriamiento de frenos.
95
Figura 33. Tanque, bomba y filtros del sistema.
96
Figura 34. Ubicación de la VARMA.
96
Figura 35. VARMA instalada.
97
Figura 36. VARMA instalada con su manguera para toma de muestra.
98
Figura 37. VARMA instalada con su manguera para toma de muestra.
98
Figura 49. Bomba de dirección.
99
Figura 50. Ubicación de la VARMA.
100
Figura 40. Camión 701.
104
Figura 41. Camión 701.
105
Figura 42. Tapa de combustible en camión llena de barro.
105
Figura 43. Tapa de combustible en camión suelta.
106
Figura 44. Carro tanque con punto de recibo Diesel, sin tapa de protección
106
Figura 45. Fuga de combustible por salida de acople rápido
106
Figura 46. Mangueras de circulación de combustible, desordenadas y de
longitud excesiva
Figura 47. Pistola de tanqueo de combustible sin tapa dentro de recipiente
con lodo
106
107
Figura 48. Entrada de combustible sin tapa y cubierta de contaminación.
107
Figura 49. Entrada de combustible con tapa y libre de contaminación.
107
Figura 50. Carrete de grasa con fuga de grasa en camión de suministro
SO 76-112
Figura 51. Pistola de suministro con punta llena de tierra en camión de
suministro SO 76-112
108
108
10
Figura 52. Mangueras de suministro en el piso y sin tapa protectora en Isla
de Lubricantes – talleres Permanentes
Figura 53. Mangueras de suministro en el piso y sin tapa protectora en Isla
de Lubricantes – talleres Permanentes
Figura 54. Mangueras y puntas de entrega abiertas a la contaminación en
Isla Portátil 3 - Cotorra
Figura 55. Mangueras y puntas de entrega abiertas a la contaminación en
Isla Portátil 3 - Cotorra
Figura 56. Fuga abundante por bb de recibo de aceite 15W40 en Isla de
Lubricantes #4 – Early Start
Figura 57. Bomba inadecuada para manejo del lubricante 15W40 a los
talleres Permanentes
108
109
109
109
110
110
Figura 58. Tendencia del plomo prueba del filtro centrífugo.
125
Figura 59. Tendencia del cobre prueba del filtro centrífugo.
126
Figura 60. Tendencia del hierro prueba del filtro centrífugo.
126
Figura 61. Tendencia del cromo prueba del filtro centrífugo.
127
Figura 62. Tendencia del aluminio prueba del filtro centrífugo.
128
Figura 63. Tendencia del silicio prueba del filtro centrífugo.
128
Figura 64. Tendencia del molibdeno prueba del filtro centrífugo.
129
Figura 65. Tendencia del sodio prueba del filtro centrífugo.
129
Figura 66. Tendencia del carbón prueba del filtro centrífugo.
130
Figura 67. Tendencia de la dilución prueba del filtro centrífugo.
130
Figura 68. Tendencia del agua prueba del filtro centrífugo.
131
Figura 69. Tendencia viscosidad prueba del filtro centrífugo.
131
Figura 70. Tendencia de la nitración prueba del filtro centrífugo.
132
Figura 71. Tendencia oxidación prueba del filtro centrífugo.
132
Figura 72. Tendencia sulfatación prueba del filtro centrífugo.
133
Figura 73. Tendencia de las horas del motor.
133
Figura 74. Tendencia Pb prueba de mandos y spindles.
142
Figura 75. Tendencia Cu prueba de mandos y spindles.
143
11
Figura 76. Tendencia Fe prueba de mandos y spindles.
144
Figura 77. Tendencia Cr prueba de mandos y spindles.
145
Figura 78. Tendencia Al prueba de mandos y spindles.
146
Figura 79. Tendencia Si prueba de mandos y spindles.
147
Figura 80. Tendencia Mo prueba de mandos y spindles.
147
Figura 81. Tendencia Na prueba de mandos y spindles.
148
Figura 82. Tendencia B prueba de mandos y spindles.
149
Figura 83. Tendencia agua prueba de mandos y spindles.
150
Figura 84. Tendencia visco prueba de mandos y spindles.
150
Figura 85. Tendencia Cal prueba de mandos y spindles.
151
Figura 86. Tendencia Mo prueba de mandos y spindles.
152
Figura 87. Tendencia Nit prueba de mandos y spindles.
152
Figura 88. Tendencia Oxi prueba de mandos y spindles.
153
Figura 89. Tendencia Sul prueba de mandos y spindles.
154
Figura 90. Tendencia P prueba de mandos y spindles.
155
Figura 91. Tendencia Zn prueba de mandos y spindles.
155
Figura 92. Tendencia ISO 1 prueba de mandos y spindles.
156
Figura 93. Tendencia ISO 2 prueba de mandos y spindles.
157
Figura 94. Tendencia ISO 3 prueba de mandos y spindles.
158
Figura 95. Tendencia part 4 micras prueba de mandos y spindles.
158
Figura 96. Tendencia part 6 micras prueba de mandos y spindles.
159
Figura 97. Tendencia part 14 micras prueba de mandos y spindles.
160
12
LISTA DE CUADROS
Pág.
Tabla 1. Equipo minero, taladros y palas.
34
Tabla 2. Equipo minero, cargadores y camiones.
34
Tabla 3. Equipo minero.
34
Tabla 4. Especificaciones del camión EH5000.
40
Tabla 5. Determinación del código ISO
75
Tabla 6. Ejemplo de la determinación del Código ISO 18/16/13.
76
Tabla 7. Toma de muestras de combustible.
88
Tabla 8. Seguimiento del camión 729.
89
Tabla 9. Referencia en azul del fitting toma muestra para sistema de
levante.
Tabla 10. Referencia en rojo de fitting toma muestra para sistema de
dirección.
97
100
Tabla 11. Seguimiento del respiradero tanque de combustible.
101
Tabla 12: Resultados del análisis de aceite del motor sin filtro centrífugo.
124
Tabla 13: Resultados del análisis de aceite del motor sin filtro centrífugo.
124
Tabla 14: Resultados del análisis de aceite del motor con filtro centrífugo.
124
Tabla 15: Resultados del análisis de aceite del motor con filtro centrífugo.
125
Tabla 16. Resultados prueba de mandos
135
Tabla 17. Resultados prueba de mandos
136
Tabla 18. Resultados prueba de mandos
137
Tabla 19. Resultados prueba de mandos
138
Tabla 20. Resultados prueba de mandos
139
Tabla 21. Resultados prueba de mandos
140
Tabla 22. Resultados prueba de mandos
141
13
LISTA DE ANEXOS
Pág.
Anexo 1. Origen más probable del material que reporta el análisis del
aceite para motor [12].
Anexo 2. Origen más probable del material que reporta el análisis del
aceite para mandos finales [13].
167
168
14
RESUMEN
El “ESTABLECIMIENTO DE MEJORES PRÁCTICAS PARA EL CONTROL DE
CONTAMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE Y ACEITE EN LA FLOTA DE
CAMIONES ELÉCTRICOS EH5000’’ es un proyecto en el cual se pudo observar
el impacto generado en dichos camiones, por el actual manejo a el que están
siendo sometidos dos de los fluidos básicos más importantes en estos equipos
mineros como lo son el combustible y el aceite, ya que la presencia de
contaminación del aceite puede incurrir en varios problemas como son: el
entorpecimiento del paso de aceite en bombas, desgaste, daños en los
rodamientos, fallas por fatiga de los materiales, taponamiento de filtros, etc. Y para
el combustible, su contaminación puede incurrir en problemas como: combustión
deficiente, mayor consumo de combustible, reducción de la vida útil de los
componentes del motor, mayor emisión de los gases de escape, etc.
Para el desarrollo del proyecto se procedió a la realización de observaciones de
las tareas de filtrado de los mandos finales y de los spindles, a la toma de
muestras para ser analizadas en el laboratorio de tribología, se realizaron
observaciones de las tareas de mantenimiento llevadas a cabo en un PM, para
verificar las condiciones de limpieza en las que se hacen estas tareas, se hizo un
análisis de la realización de las tareas de filtrado de los mandos finales con varias
unidades de filtrado para una posterior comparación de cual es la maquina que
realiza un mejor filtrado.
Otra parte muy importante de este proyecto fue la realización de una prueba en la
cual se pretendía evaluar la eficiencia de dos tipos de filtros de combustible que
son: el micrónico separador de agua (actual) y el coalescente (nuevo). Dicha
15
prueba consistió en instalar el filtro nuevo en un camión con puntos de muestreo y
al camión con el filtro viejo también se le instaló puntos de muestreo, para
después tomar muestras del combustible a determinadas horas de operación y
comparar los resultados para evaluar la eficiencia de los filtros.
Se realizó una prueba con un camión, desactivándole por 250h el filtro centrífugo
ubicado en el motor, el cual es utilizado para el filtrado del aceite motor de los
camiones, y luego activándolo por otras 250h para realizar una comparación de
las tendencias tomando muestras cada 50h para su respectivo análisis de aceite
en el laboratorio de tribología durante las 500h que dura la prueba.
Por último se determinaron puntos de muestreo en los camiones, con el fin de
realizar monitoreos de las condiciones de los aceites, y de este modo poder saber
cuando es necesario hacer cambio del aceite por alta contaminación, y así
prevenir fallas catastróficas es dichos equipos.
16
INTRODUCCION
Durante el presente año las operaciones en Cerrejón han sido afectadas por
paradas significativas en los equipos mineros para acarreo de material estéril, las
cuales han estado relacionadas con exceso de contaminación en el combustible
diesel que utilizan para los motores de combustión interna, y aparte a esto, exceso
de contaminación de los aceites. La consecuencia de estas paradas por la
contaminación del aceite y combustible aparece afectando la disponibilidad y
confiabilidad de las flotas lo cual se traduce en un menor volumen de estéril
removido y por tanto todo se traduce en gastos.
El efecto del combustible contaminado en las máquinas se refleja primariamente
en la obstrucción de los filtros de combustibles, declarados por la aparición de
alarmas de filtros de combustibles taponados y seguidos de baja potencia.
El uso del combustible contaminado produce una combustión incompleta que
resulta en exceso de azufre, metales pesados y carbón cristalizado los cuales
desencadenan mecanismos abrasivos y erosivos en las líneas de potencia
reduciendo significativamente la expectativa de vida de los motores. Una mayor
concentración de carbón y azufre, activa los paquetes de aditivos detergentes y
dispersantes del lubricante resultando en un rápido agotamiento de sus
características básicas.
En el caso del aceite las frecuencias de cambios establecidas para estos en los
distintos sistemas de las diferentes máquinas a cargo de CERREJON y utilizadas
en el complejo, estaban basados en los estudios y la experiencia de los diferentes
fabricantes, y ajustadas en lo posible, a las condiciones de la operación.
17
Algunas veces el fallo funcional de los componentes es solucionado con una
reparación que requiere el drenado del aceite y en la mayoría de los casos se vota
el lubricante sin saber realmente si puede continuar trabajando o no, todo esto por
no disponer de un mecanismo adecuado para el análisis del mismo.
Como solución a este problema se implementó el Cambio de Aceite Hidráulico por
Condición basado principalmente en el análisis químico del aceite y en el grado de
contaminación o de limpieza del mismo, obtenido este último por medio del
contador de partículas; pero estos análisis no tendrían validez si no se implementa
una buena tarea de muestreo, y esto se hace activando puntos de toma de
muestra instalando válvulas de acople rápido para muestra de aceite (VARMA) en
los diferentes sistemas de los equipos.
La razón para instalar la VARMA a los equipos es que se debe mejorar la
consistencia de las muestras que se toman, logrando una mejor base para análisis
de tendencias, independientemente de la persona que realice el muestreo.
La contaminación del aceite de lubricación en los mandos finales y spindles es
otra fuente de fallas y paradas de los equipos mineros, ya que los efectos que
tiene dicha contaminación puede incurrir en muchos problemas, los cuales se van
a controlar realizando tareas de filtrado para de este modo, alargar la vida útil del
aceite y de los componentes internos de dichos elementos, y por consiguiente
reducir las paradas por fallas en los camiones, lo que atribuye al aumento de la
disponibilidad de la flota.
18
1. PROBLEMA
1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
El desarrollo de este proyecto nace por la necesidad de evaluar el alto grado de
contaminación en los fluidos básicos de los camiones EH5000 como lo son el
combustible y el aceite de lubricación, ya que debido a las extremas condiciones
de operación a las que son sometidos estos equipos, se presentan fallas en sus
componentes por la exposición a la alta contaminación de estos fluidos.
Otra parte muy importante del proyecto tiene que ver con la evaluación de las
condiciones del aceite en los diferentes sistemas de los camiones EH5000, ya que
instalando puntos de toma de muestras en estos sistemas, se pueden tomar
muestras y analizar el aceite para determinar cual es su condición y que tanto está
contaminado, para de este modo poder tomar decisiones en el planeamiento del
mantenimiento.
19
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Establecer mejores prácticas para el control de contaminación del combustible y
aceite en la flota de camiones eléctricos EH5000 disminuye los niveles de
contaminación de dos de los fluidos más importantes en estos, como lo son el
aceite y el combustible, y además, problemas y fallas presentados en los
componentes de los distintos sistemas de los camiones?
20
1.3 JUSTIFICACIÓN
En la actualidad el costo de operar un equipo hasta que este falla, es muy alto en
términos de tiempo improductivo, partes de repuesto, mano de obra y costo de la
reparación. Las técnicas de Mantenimiento Preventivo se basan en el cambio o
reemplazo de partes en función de un intervalo de tiempo y en la mayoría de las
veces las piezas son retiradas cuando aún tienen capacidad de seguir
funcionando. Las técnicas de Mantenimiento Predictivo, nos indican el momento
en el que la pieza o componente está próximo a la falla, pero no nos dice como
evitarla.
Afortunadamente,
existe
una
nueva
alternativa
conocida
como
"Mantenimiento Proactivo".
El Mantenimiento Proactivo, es una filosofía de mantenimiento, dirigida
fundamentalmente a la detección y corrección de las causas que generan el
desgaste y que conducen a la falla de la maquinaria. Una vez que las causas que
generan el desgaste han sido localizadas, no debemos permitir que éstas
continúen presentes en la maquinaria, ya que de hacerlo, su vida y desempeño, se
verán reducidos. La longevidad de los componentes del sistema depende de que
los parámetros de causas de falla sean mantenidos dentro de límites aceptables,
utilizando una práctica de "detección y corrección" de las desviaciones según el
programa de Mantenimiento Proactivo.
Actualmente se está requiriendo de un control de la contaminación de aceites y de
combustibles en la flota de camiones EH5000, debido a que estos fluidos son de
mucha importancia para las buenas condiciones de operación de estos equipos
mineros, y la presencia de contaminación en estos genera muchos problemas, los
cuales hacen que los equipos realicen paradas no programadas de mantenimiento
y esto se traduce en la disminución de la disponibilidad de los equipos.
21
Los daños que se presentan en los componentes del motor y en el sistema de
combustible por la contaminación de este, son muy costosos y producen altos
gastos por el reemplazo de estos componentes y además, hay pérdidas por
disponibilidad de los equipos debido a las paradas por mantenimiento de los
equipos. Por tal motivo es que se desea controlar la contaminación del
combustible, para así reducir los problemas presentados en los equipos por este
motivo.
Así mismo ocurre con los daños presentados en los componentes de los equipos
por problemas de lubricación, ya que los costos de mantenimiento de los
componentes son muy altos y una forma de disminuir este problema es realizando
un control de la contaminación del aceite utilizado en los camiones EH5000.
El monitoreo de las condiciones del aceite realizando su respectivo análisis en el
laboratorio de tribología, es una tarea de mantenimiento crítica en todos los
equipos mineros de Carbones del Cerrejón LCC, ya que por medio de estos
análisis se puede saber cual es la condición del aceite, y de este modo prevenir
fallas en los componentes de los equipos por la contaminación de este. Es por eso
que se implementará la instalación de válvulas de acople rápido para muestreo de
aceite (VARMA) en la flota EH5000, para poder obtener una buena muestra del
aceite y monitorear las condiciones de este permanentemente.
En la empresa Carbones del Cerrejón se tiene actualmente un set monitoreo de
las condiciones del aceite en todas las flotas de equipos, pero en los camiones
EH5000 se tiene monitoreo a los sistemas motor, Mandos y spindles, y se va a
activar el set de monitoreo para los sistemas de levante y dirección, pero los
sistemas motor, levante y dirección necesitan la instalación de una válvula de
acople rápido para muestreo de aceite lo cual justifica la implementación de estos
puntos de muestreo en el desarrollo del proyecto.
22
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 Objetivo general
9 Establecer mejores prácticas para el control de contaminación del
combustible y aceite del motor, hidráulico y mandos de los camiones
EH5000.
1.4.2 Objetivos específicos
9 Diseñar el montaje y desarrollar la prueba de la instalación del nuevo filtro
coalescente en un camión de prueba.
9 Controlar la contaminación del aceite de lubricación en los mandos finales
de los camiones EH5000 realizando tareas de filtración utilizando unidades
de filtrado.
9 Comparar la tendencia de los valores de metales de las muestras de
análisis de aceite del motor con filtro centrífugo vs sin filtro centrífugo, como
referencia para validar valores críticos en los análisis de aceite.
9 Determinar puntos de toma rápida de muestra de aceite en los sistemas de
levante, de dirección y motor de los camiones EH5000.
23
1.5 DELIMITACIÓN.
La forma en la cual fue llevado a cabo el presente proyecto se indica de la
siguiente manera:
1.5.1 Temporal.
Se llevó a cabo durante 4 meses.
1.5.2 Espacial.
El presente proyecto se desarrolló en la empresa carbonífera Carbones del
Cerrejón LCC, departamento de mantenimiento, superintendencia de camiones
eléctricos, camiones EH5000.
1.5.3 Temática.
Establecimiento de mejores prácticas para el control de contaminación del
combustible y aceite en la flota de camiones eléctricos EH5000.
24
2. MARCO REFERENCIAL
2.1 ANTECEDENTES
Durante el presente año las operaciones en Cerrejón han sido afectadas por
paradas significativas en los equipos para acarreo de material estéril las cuales
han estado relacionadas con exceso de contaminación en el combustible diesel
que utilizan para los motores de combustión interna.
El efecto del combustible contaminado en las máquinas se refleja primariamente
en la obstrucción de los filtros de combustibles, declarados por la aparición de
alarmas de filtros de combustibles taponados y seguidos de baja potencia. La
consecuencia aparece afectando la disponibilidad y confiabilidad de las flotas lo
cual se traduce en un menor volumen de estéril removido.
Todas estas pudieran ser considerados impactos menores al compararlos con las
consecuencias en el mediano plazo. Pero el uso del combustible contaminado
produce una combustión incompleta que resulta en exceso de azufre, metales
pesados y carbón cristalizado los cuales desencadenan mecanismos abrasivos y
erosivos en las líneas de potencia reduciendo significativamente la expectativa de
vida de los motores. Una mayor concentración de carbón y azufre, activa los
paquetes de aditivos detergentes y dispersantes del lubricante resultando en un
rápido agotamiento de sus características básicas.
Así mismo la presencia de contaminación del aceite puede incurrir en varios
problemas como son: el entorpecimiento del paso en bombas, desgaste, daños en
los rodamientos, fallas por fatiga de los materiales, taponamiento de filtros, los
cuales afectan la disponibilidad de los equipos generando fallas en estos.
25
Cerrejón ha entendido la necesidad de proveer un combustible y aceite limpio a
sus máquinas y por tal motivo se han desarrollado varios proyectos relacionados
con estos fluidos.
REPORTE
DE
INSPECCIÓN
DE
LA
CADENA
DE
SUMINISTRO
DE
COMBUSTIBLE PARA EQUIPO MINERO CARBONES DEL CERREJON LCC.
DICIEMBRE 10 DE 2006. Este proyecto resume el aporte técnico interno
describiendo los estados actuales y las recomendaciones para cada etapa de la
cadena de combustible en Cerrejón. Está soportado por consultores recocidos de
BHPB, Universidad Nacional de Colombia, Instituto Colombiano del Petróleo y
experiencias compartidas con otros proyectos carboníferos.
INFORME VISITAS A ISLAS DE COMBUSTIBLES EN DRUMMOND. Este fue un
proyecto para buscar soluciones efectivas al problema de limpieza del combustible
y en búsqueda de mayor información para el tratamiento especifico del bitumen en
el mismo, se realizaron visitas de inspección en cuatro islas de combustibles
ubicadas en el área de la mina, 2 unidades móviles para abastecer combustible en
los tractores sobre orugas y posteriormente se visitó la isla de combustible de las
Power Plant, la cual se encarga de generar la energía eléctrica hacia la mina. La
Power Plant cuenta con 14 unidades generadoras Caterpillar.
INSTALACION DE VALVULAS DE ACOPLE RAPIDO PARA MUESTRA DE
ACEITE (VARMA). MARIO ALBERTO ACUÑA FONTALVO, DICIEMBRE
DEL
2003. Este proyecto es parte de este programa, en lo referente a la obtención de
las mejores muestras para lograr
resultados consistentes que permitan tomar
decisiones con la mayor certeza posible.
CONTAMINACIÓN DE COMBUSTIBLES A TRAVÉS DE FILTROS MICRÓNICOS
Y COALESCENTES. Grupo flac y Grupo de Inspecciones y Tecnología G.I.&T. En
26
este proyecto se procedió a evaluar el desempeño de los Skids de filtros
micrónicos y coalescentes ubicados en los siguientes puntos de la cadena de
distribución:
¾ Descarga de Ferrotanques
¾ Llenadero de Camiones Cisterna
¾ Recibo de Isla Móvil 1
¾ Despacho de Isla Móvil 1
27
2.2 MARCO CONTEXTUAL
El presente proyecto se llevó a cabo en una de las empresas más grandes de
Colombia como es: Carbones del Cerrejón LCC, la cual está ubicada en el
departamento de La Guajira.
Visión:
Ser un productor y exportador de carbón flexible y confiable, de clase mundial, que
busca mejorar su productividad y reducir sus costos, que promueve la
participación, el desarrollo y la excelencia de su gente, con altos estándares de
seguridad, salud y medio ambiente, en armonía con la sociedad, al tiempo que
contribuye a maximizar la rentabilidad de sus accionistas.
CARBONES DEL CERREJÓN LCC.
Actualmente, Carbones del Cerrejón LLC., pertenece a un consorcio de tres
importantes compañías que respaldan nuestras operaciones de las Zonas Norte y
Central del Cerrejón (Glencore, Anglo American y BHP Billiton), filiales de estas
empresas compraron la participación de ExxonMobil en el Cerrejón Zona Norte
(año 2002).
Cronología de Eventos de la Compañía:
1865 John May, descubrió grandes depósitos de carbón en las orillas del Río
Cerrejón, bautizándolo con el nombre de “ Minas de carbón Canel ”, e hízo la
propuesta al gobierno Colombiano para la exploración del mineral en 1878 sin
obtener respuesta.
28
1912 Jorge Isaac, (escritor autor de la novela María), acuerda con el estado
explotar carbón en algunas regiones del país, entre ellas la Guajira. El contrato no
se cumplió.
1975 El Gobierno de Colombia a través de Ecopetrol, abrió licitación para la
exploración y posible explotación de los yacimientos de carbón en la Zona Norte
del Cerrejón.
1976 El gobierno crea la empresa Carbones de Colombia S.A (Carbocol) para
fomentar la minería en el país y administrar los depósitos en el Cerrejón).
Los recursos de El Cerrejón se dividen en 3 Zonas:
¾ Norte
¾ Central: 2 zonas (Zona de Comunidad que es propiedad privada y zona de
Oreganal).
¾ Sur
El gobierno Nacional adjudicó a International Resources Corporation (Intercor) la
explotación de la Zona Norte del Cerrejón, hasta el año 2008 y se firma el contrato
de asociación entre Intercor y Carbocol.
1977- 1980 Se llevó a cabo el periodo de exploración de la Zona Norte,
realizándose 202 estudios.
1981 Carbocol inicia operaciones mineras en la Zona central, mediante contrato
de servicios con el consorcio Domi- Prodeco- Auxini.
1982 Se inicia la operación minera y se finaliza la construcción del muelle de
suministros del Puerto en la Zona norte
1985 Intercor inicia la exportación anticipada de carbón en la Zona Norte,
mediante el montaje de una infraestructura temporal (Early Coal) en la mina y el
puerto, exportándose cerca de 3 millones de toneladas del mineral a 12 países.
1991 Prodeco contrata con la Comunidad del Cerrejón, la explotación por 30 años.
Carbones del Caribe firma contrato con Minercol por 30 años, para explotar
Oreganal.
1995 Glencore compra el total de Prodeco, estableciendo Carbones del Cerrejón
(CdelC), área Comunidad.
29
Río Tinto compra toda la participación de Carbones del Caribe (área Oreganal).
1997 Anglo Coal compra el 50% de Carbones del Cerrejón (CdelC) a Glencore.
El consorcio Anglo American, Glencore y Río Tinto, adquieren el contrato de
minería de El Cerrejón Sur.
1999 Se firma Acuerdo de acceso al Ferrocarril y Puerto entre Intercor, Carbocol y
Carbones del Cerrejón (CdelC). Este acuerdo incluye entre otros la extensión del
contrato de Asociación entre Carbocol e Intercor hasta el año 2034.
2000 Anglo American y Glencore compran la participación de Río Tinto en
Carbones del Cerrejón (CdelC) y la venden a Billiton.
El consorcio Anglo American, Glencore, Billiton compra a Carbocol y constituye a
CZN S.A como nuevo asociado de Intercor en Cerrejón Zona Norte.
2001 La Asociación Intercor _ CZN S.A, obtiene la concesión de la zona de Patilla.
2002 El consorcio CZN S.A. compra la participación de Intercor (ExxonMobil) en el
Cerrejón Zona norte y nace la empresa actual Cerrejón LLC, Cerrejón
Descripción de la Compañía
La empresa Carbones del Cerrejón LCC es una compañía exportadora de carbón
desde Colombia a más de 20 países en todo el mundo. Cuenta con una fuerza
laboral aproximada de 8.000 trabajadores, entre empleados directos y contratistas.
Además capacita nuevas generaciones de técnicos y operadores, en convenio con
el SENA Guajira, y apoyo de convenios con Universidades locales, Instituto de
Formación Técnica Profesional (infotep), entre otras instituciones locales y
nacionales.
Cerrejón se destaca igualmente por la preservación y control del medio ambiente y
por su compromiso en apoyar el mejoramiento de la calidad de vida de las
comunidades vecinas y el progreso de La Guajira, la región y el país.
30
Hay diversas teorías acerca de la formación del carbón en la región y la más
aproximada es que hace decenas de millones de años se inició una gran
acumulación de pilas de sedimentos arrancados de las cordilleras y transportados
por los ríos que poco a poco fueron quitando espacio al mar, permitiendo la
expansión del continente.
Todos estos sedimentos se acomodaron en forma de capas horizontales, llamadas
estratos que se fueron compactando por efecto de la presión de las capas
superiores sobre las inferiores y que con el paso del tiempo se fueron
endureciendo.
Cuando el fondo del mar se llenó de sedimentos, las aguas se retiraron y se
formaron terrenos en el océano los cuales fueron colonizados por vegetación
formándose grandes bosques que luego se hundieron bajo las aguas del mar y a
su vez recibieron nuevos sedimentos que cubrieron el bosque protegiéndolo de su
degradación y quedando atrapado entre dos pilas de sedimento una arriba y otra
abajo y este bosque se empezó a descomponer lentamente, generando calor y se
convirtió en un horno natural que ahora, millones de años después se convirtió en
carbón.
El carbón mineral es una roca sedimentaria compuesta por diferentes sustancias,
todas de color negro cuyo componente es el carbono con pequeñas cantidades de
agua y gases formados por la descomposición de los bosques. Este carbón tiene
tendencia natural para acumular calor y al ir aumentando su temperatura, puede
alcanzar el punto de ignición y generar espontáneamente fuego, que puede
quemar el carbón, quedando una roca calcinada, que se conoce como Clinker.
En el Cerrejón éste proceso se repitió más de 40 veces formando un gran depósito
de rocas sedimentarias intercaladas con gran cantidad de carbón gigantesco.
31
Geológicamente el depósito carbonífero regional está definido por la placa
Suramericana, con la placa Caribe hacia el norte, con la placa de los Cocos
situada hacia el occidente y el choque de estas placas da origen a los elementos
estructurales que limitan la formación del Carbón. Estos elementos confirman que
la zona ha estado sometida a grandes compresiones y por estos elementos se
encuentran en nuestra mina fallas inversas que producen el levantamiento de un
bloque con relación a otro.
Las características del carbón y el yacimiento de Cerrejón son:
Tipo de Carbón: Térmico sub bituminoso (formado hace 60 millones de años en el
periodo terciario).
¾ Potencia calorífica: 11.500 BTU por libra en promedio.
¾ Bajo contenido de azufre: 0.65% en promedio
¾ Bajo contenido de cenizas: 7.5% en promedio (4% en estado natural).
¾ Humedad: 10.5%. Materias volátiles: Bajo
¾ Profundidad de explotación: - Tajo La Puente: 140 metros, - Tajo EWP:
260metros.
¾ Altura entre mantos para Explotación: 10 metros.
¾ Relación de Descapote: 6.5 a 1 (6.5 Ton de estéril por 1 de Carbón).
¾ Reservas Totales (MTons): 2000 (probadas 318, probables 449).
32
Figura 1: Esquema del proceso de extracción del carbón [1].
Figura 2: Esquema del manejo del carbón hasta su embarque en buques [1].
33
Equipo Minero Utilizado:
Tabla 1. Equipo minero, taladros y palas [1].
Taladros perforación
Palas Eléctricas
P&H 2800XPA
Ingersol
(27.5 M3)
Rand
Komatsu PC 8000
(42 M3)
Palas Hidráulicas
Hitachi 3500EX; 20.5 M3
Hitachi 3500EX; Retro 19.0 M3
Demag H285S; 19m3 Frontal
Liebherr 994; 12m3 Retro,
Liebherr 994; 14m3 Retro
Tabla 2. Equipo minero. Cargadores y camiones [1].
Cargadores
Camiones
320T: EH5000 (118 BCM Estéril).
Marathon-LeTourneau L1100
240T: Caterpillar 793-B/C (92 BCM Estéril).
(Combi, Caterpillar 992-D, 988-F).
170T: Wabco/ Euclid (63 BCM Estéril).
170T: Wabco/ Euclid (148 T Carbón).
Tabla 3. Equipo minero [1].
Tractores
Orugas.
Caterpillar D-11N
Caterpillar D-11R
Caterpillar D-10R
Caterpillar D-10N 28
Caterpillar D-9L
Llantas.
Caterpillar 824-C
Caterpillar 834-B/G
Caterpillar 854-G
Tiger 690D
Eq. control
Eq. mantenimiento
de polvo
de vías
Tanqueros
(18K
Galones, 20K
Motoniveladoras
(16G, 16H )
Galones)
Caterpillar D-6H
34
Planta de Carbón:
¾ Tolvas: 4 unidades distribuidas para conjunto de trituración.
¾ Conjunto de Trituración: (2)
No 1: 3 tolvas alimentan a 3 trituradoras de rodillos (cada una con 4 rodillos: 2
superiores, 2 inferiores que giran hacia el centro). Rata: 1500 ton/hora. Tamaño
2”- 6”
No 2: 1 tolva alimenta a trituradora primaria (sistema de cadena de 1.5 m,
tritura hasta 6” y pasa a 4 trituradoras secundarias (rodillos giran contra pared
que tiene dientes). Rata de trituración 2.200 ton/hora.
¾ Banda Principal: Inclinación 15 grados, 700 mts (retorno).
¾ Silos: Capacidad 13.000 ton. Altura 70 m.
Ferrocarril:
¾ Locomotoras: Diesel 3600 HP, motor General Eléctric, (13 unidades), peso
120 tons, motor Diesel (16 cilindros V, 12 tons). 4 Motores de tracción en cada
eje. (4 ejes con 2 ruedas). (Motor Diesel --> Alternador --> Rectificador -->
Motores Ruedas).
¾ Vagones: Capacidad 110 ton. Peso 30 Ton, descarga por el fondo. (448
unidades) Cantidad por tren: Largo 120 (3 locomotoras), Corto: 88 vagones (2
locomotoras).
¾ Vía: Trocha ancha 1,144 mts, longitud 150 km (mina- Puerto- puntos de
servicio y control). 13 localidades (puntos de control de tráfico, cambiavías).
Punto de salida Km “0” (frente a estación de ambiental, mina)
Facilidades en el Puerto:
¾ Estación de Descarga: Descarga de carbón 5 segundos/vagón. (electro
neumático) Rata promedio descarga del tren: 5.600 Ton/hora
¾ Apiladores- Reclamadores: 3 unidades. 9 cangilones (1m 3 ) Rata 6000
Ton/hora. Longitud: 22 mts, Carrera: 400 mts,
35
¾ Cargador de Buques: Rata 11.000 Ton/hora. Longitud total: 180 mts, Altura
cabina; 30 mts, carrera lanzadera 55 mts. Carrera giro: 200 mts
¾ Patios: Capacidad total 700.000 tons. Capacidad por operación: 350K- 400K
tons.
¾ Bandas
Transportadoras:
Recibo
de
carbón,
apiladores/reclamadores,
Cargador Buque
¾ Remolcadores: 4 de 3.200 HP.
¾ Canal de acceso a Puerto: Longitud de 4 km, ancho 250 metros, Profundidad
21 metros.
Minería a cielo abierto:
A diferencia de otras operaciones de minería, esta no requiere de elaboración de
túneles especiales, pues la extracción de éste mineral se lleva a cabo desde la
superficie, para esto se cumplen las siguientes etapas:
Preparación de la superficie:
Se retira cuidadosamente la capa vegetal y se remueve la capa de suelo, la cual
se almacena en pilas para la rehabilitación futura de áreas intervenidas en la
explotación.
Perforación:
Es la labor que se efectúa con taladros luego de que el área a volar há sido
arreglada y estacada con el objetivo de alojar en los barrenos o pozos, el
explosivo para una determinada voladura.
Voladura:
La técnica de voladura bajo manto permite volar la roca sin volar el carbón por
medio de la colocación de las cargas explosivas en los intervalos de roca y
solamente material de retacado (triturado) en los mantos de carbón que se
resquebrajan por el impacto. Se como explosivo el nitrato de amonio combinado
con fuelloil (anfo), gelatina explosiva.
36
Remoción de Material Estéril:
Para extraer el carbón, las capas de roca que cubren los mantos, son removidas
en bancos de 10 metros de altura. El material estéril extraído se crac en camiones
y es depositado en botaderos de superficie o en áreas de retrollenado de tajos.
Extracción de carbón:
Cuando el manto de carbón está totalmente limpio es escarificado y empujado con
los mismos tractores o bajado por las retroexcavadoras hasta el piso del nivel,
donde es apilado y cargado por medio de cargadores frontales.
Transporte de material en camiones:
El material estéril extraído, es cargado en camiones con capacidad y transportado
hasta los botaderos de superficie o en áreas de retrollenado de tajos. El carbón es
cargado en camiones carboneros que lo transportan hasta las plantas trituradoras
o a los patios de almacenamiento temporal.
Instalaciones de Manejo de Carbón:
Pilas de Almacenamiento: El carbón proveniente de la mina es transportado
en camiones hasta las instalaciones de manejo de carbón, donde es
descargado en las tolvas que alimentan a las trituradoras o es almacenado en
pilas, según su calidad.
Planta de Lavado: La planta de lavado de carbón fue construida para procesar
el material de interfase que queda después del proceso de limpieza y minado
del carbón. También se procesan en esta planta, los carbones con alto
contenido de cenizas que provienen de zonas con complejidades geológicas o
dificultades operacionales.
Trituración: Es la reducción de tamaño por medio de trituradoras de rodillos,
las cuales producen un tamaño máximo de salida de 50 mm. Las instalaciones
de trituración constan de dos plantas trituradoras con capacidades de 3000
ton/h y 1500 Ton/h respectivamente. El proceso de trituración de carbón cuenta
con sistemas para el control de la dispersión del material particulado por medio
de agua y colectores de polvo.
37
Silos: Cada trituradora tiene regulación del tamaño de salida (tamaño de
carbón de 2 pulg carbón estándar, 6 pulg carbón para atender pedidos
especiales) y está conectada por una banda transportadora que lleva el carbón
triturado hasta los silos de almacenamiento, donde se carga posteriormente el
tren. Usando un sistema de transferencia, cada trituradora puede alimentar
ambos silos, lo cual aumenta la flexibilidad del sistema. Los silos tienen 21,3 m
de diámetro y 69,7 m de altura.
Transporte en tren hasta el Puerto
El carbón es transportado hacia el Puerto en trenes de tres locomotoras de
3600 HP y aproximadamente 115 vagones con descarga de fondo. La
capacidad de cada vagón es de 100 Ton y la carga promedio por tren es de
11.000 toneladas. El ciclo de operación de cada tren es de 11.5 horas, en las
cuales se carga el tren, recorre el trayecto de 150 kilómetros, descarga en el
Puerto y regresa a La Mina, para continuar la misma operación. Las
instalaciones de cargue y descargue de trenes cuentan con sistemas para el
control de polvo por medio de agua, compactación de la capa superior en los
vagones y colectores de polvo en el Puerto.
Cargue de Buques
Una vez el tren llega a Puerto Bolívar, pasa por la estación de descarga donde
el carbón es descargado a través de las compuertas centrales de cada vagón,
accionadas por un sistema automático, hacia una tolva situada en la parte
inferior de la línea férrea, desde donde es enviado a través de una banda
transportadora a las pilas de almacenamiento o al cargador de buques. Para el
almacenamiento del carbón en El Puerto y alimentación del cargador lineal de
buques, se emplea un sistema combinado de apiladores-recolectores. El
cargador lineal tiene una capacidad nominal de manejo de 11.000 Ton/h, el
cual se encuentra ubicado sobre el muelle y se utiliza para depositar el carbón
en las bodegas de los barcos.
38
2.3 MARCO TEÓRICO
2.3.1 Camiones EH5000.
Figura 3: Imagen de un camión Euclid Hitachi EH5000.
Los camiones EH5000 son equipos mineros utilizados en el Cerrejón para el
transporte de material estéril de la mina. Estos camiones son eléctricos, ya que el
accionamiento de las ruedas motorizadas para poner en movimiento el camión,
son operadas por dos motores eléctricos situados en cada una de las ruedas
traseras.
39
Los camiones tienen un motor diesel, pero está conectado mediante un eje a un
generador, el cual transforma la energía mecánica del motor en eléctrica, y es
llevada hasta los dos motores eléctricos situados en las ruedas traseras del
camión para ponerlo en marcha. Las siguientes son las especificaciones del
camión EH5000.
Tabla 4. Especificaciones del camión EH5000 [14].
40
2.3.2 Mantenimiento.
Una definición de mantenimiento podría ser la siguiente: todas las actividades
desarrolladas con el fin de conservar las instalaciones y equipos en condiciones
de funcionamiento seguro, eficiente y económico.
Objetivo básico
Como un objetivo básico, el mantenimiento procura contribuir por todos los medios
disponibles a reducir, en lo posible, el costo final de la operación de la planta. De
este se desprende un objetivo técnico por el que se trata de conservar en
condiciones de funcionamiento seguro y eficiente todo el equipo, maquinaria y
estructuras de tratamiento.
El personal de mantenimiento tiene dos puntos de vista para cumplir estos
objetivos: el aspecto humano y el técnico. El evitar los accidentes previene
pérdidas humanas y de grandes responsabilidades. Por el lado técnico, la
maquinaria, las instalaciones y los equipos bien mantenidos no provocarán
pérdidas económicas y facilitarán la producción continua y eficiente de la planta.
Tipos de Mantenimiento
Con el propósito de obtener una cierta perspectiva acerca de los programas de
mantenimiento modernos, presentamos a continuación una breve reseña con los
tipos de mantenimiento que existen.
Mantenimiento Correctivo (Contra Falla)
Este tipo de mantenimiento se realiza sólo cuando una falla viene a interrumpir el
servicio. Por mucho tiempo fue ésta la forma dominante de mantenimiento de las
41
plantas, pero sus costos resultan relativamente elevados, debido a los tiempos de
detención no programados, maquinaria dañada y gastos de tiempo extra del
personal que se generan.
En este caso, la gestión del mantenimiento es gobernada por los caprichos de las
máquinas, dado que el estado actual de un conjunto de máquinas solamente se
conoce de una manera imprecisa. Esto hace casi imposible planificar las
necesidades de mantenimiento o, mucho menos, predecir el estado general de
disponibilidad de un sistema.
El mantenimiento contra falla debería representar una pequeña parte de una
estrategia moderna de mantenimiento. Sin embargo, hay algunas situaciones
donde tiene sentido. Un ejemplo es una planta con un gran número de máquinas
similares, que no son caras para reemplazar o reparar. Cuando una falla, otras
están programadas para tomar su lugar y la producción no se ve muy afectada.
Mantenimiento Preventivo (o Asintomático)
En este tipo de mantenimiento se analiza cada máquina y se programan
intervenciones periódicas antes de que ocurran los problemas, es decir, en
tiempos inferiores a los que estadísticamente podrían fallar. El mantenimiento
preventivo también incluye actividades como el cambio del aceite, cambio de
filtros, la limpieza e inspección periódica. La actividad de mantenimiento se puede
planificar en base a un calendario o a horas de operación de la máquina.
El mantenimiento preventivo se hizo muy popular al principio de la década de los
80 cuando se empezó a utilizar pequeñas computadoras para la planificación y el
registro de las actividades de mantenimiento. Existen estudios de mantenimiento
que describen un aumento de la probabilidad de falla de los equipos luego de una
intervención.
42
Estas fallas se explican por repuestos defectuosos o errores en los procedimientos
de mantención, que si bien pueden reducirse, son imposibles de evitar en su
totalidad. En otras palabras, a mayor número de intervenciones, mayor será
número de fallas de un equipo. En general, cada intervención, a pesar de las
correcciones que se hagan, se traduce en un gradual deterioro de la máquina.
Si bien la práctica de mantenimiento preventivo es un avance respecto del
mantenimiento contra falla, sigue haciendo un uso ineficiente de los recursos para
la mayoría de las máquinas, puesto que reemplaza partes de equipos que aun se
encuentran operativos y que no necesariamente requieren de intervención.
Por otra parte, no asegura el evitar las fallas eventuales que puedan producirse.
En tal caso, se retrocede inevitablemente al tipo de mantenimiento contra falla, lo
que termina en una operación costosa, sobre todo en los casos en que existen
equipamientos críticos y costosos.
Mantenimiento Predictivo (o Sintomático)
El siguiente paso en la tecnología de mantenimiento fue la llegada del
mantenimiento predictivo, basado en un análisis detallado del estado o condición
de operación de las máquinas monitoreadas. El estado de la máquina puede
obtenerse mediante varias pruebas no destructivas.
El uso de estas técnicas dará como resultado un mantenimiento mucho más
eficiente, en comparación con los tipos de mantenimiento anteriores La idea de
este tipo de mantenimiento, está en el hecho que la mayoría de las partes de una
máquina dará un tipo de aviso característico antes de que se produzca una falla
mayor.
43
Un diagnóstico anticipado da tiempo a los especialistas de mantenimiento para
coordinar y evaluar las intervenciones, logrando generar economías en los
tiempos de mantenimiento y ocupación del personal, como así también una
reducción de los inventarios de equipos y repuestos.
En una planta donde se usa el mantenimiento predictivo el estado general de las
máquinas es conocido en cualquier momento, haciendo posible una planificación
más precisa de la gestión.
El mantenimiento predictivo reune varias disciplinas, pero sin duda la más
importante de todas corresponde al análisis periódico o continuo de vibraciones.
Se ha demostrado en varios estudios, que de todas las pruebas no destructivas
que se pueden llevar a cabo en una máquina, la firma de vibraciones proporciona
la cantidad de información más importante acerca de su funcionamiento interno.
Otras pruebas que complementan la información vibratoria tienen relación con la
temperatura, velocidad, termografías y el estado del aceite.
Un buen nivel de información de la condición de operación de las máquinas, junto
con un adecuado diagnóstico por parte de personal especialista que analiza la
información, permiten identificar tempranamente los primeros síntomas fuera de la
operación normal, antes de que estos se transformen en fallas reales y costosas.
El mantenimiento preventivo se hace indispensable en aquellas máquinas que
conforman el equipamiento crítico de un proceso productivo. En estos casos es
altamente recomendable instalar un sistema de monitoreo continuo, que puede
alertar tempranamente a través de alarmas cuando el nivel de vibraciones rebasa
un valor predeterminado. De esta manera se evitan fallas que progresan
rápidamente y causan un daño catastrófico.
44
Mantenimiento Proactivo
La última innovación en el campo del mantenimiento predictivo es el
mantenimiento proactivo, que usa gran cantidad de técnicas para alargar la
disponibilidad de las máquinas. La idea principal de un mantenimiento proactivo es
el análisis de las causas fundamentales de las fallas en las máquinas. Estas
causas se pueden remediar y los mecanismos de falla se pueden eliminar
gradualmente en cada máquina, mejorando la operación de las máquinas.
Se ha sabido desde hace mucho tiempo que el desbalanceo y la desalineación
son las causas fundamentales de la mayoría de las fallas en máquinas. Ambos
fenómenos provocan una carga en los rodamientos con fuerzas indebidas y
acortan su vida útil.
En lugar de reemplazar continuamente rodamientos gastados en una máquina que
presenta fallas, una mejor política sería de llevar a cabo un balanceo y
alineamiento de precisión en la máquina, y verificar los resultados por medio de un
análisis de la firma de vibraciones.
2.3.3 Combustible.
Un combustible es cualquier sustancia que reacciona con el oxígeno de forma
violenta, con producción de calor, llamas y gases. Supone la liberación de una
energía de su forma potencial a una forma utilizable (por ser de reacción química,
se conoce como energía química).
Los combustibles se utilizan para calentar, para producir vapor con el fin de
obtener calor y energía, para proporcionar energía a los motores de combustión
interna, y como fuente directa de energía en aviones y cohetes a propulsión.
45
La combustión, es un proceso de oxidación rápida de una sustancia, acompañado
de un aumento de calor y frecuentemente de luz. Las reacciones químicas de la
combustión suponen la combinación del oxígeno con el carbono, hidrógeno o
azufre presentes en los combustibles.
Los productos finales son dióxido de carbono, agua y dióxido de azufre. Las
demás sustancias presentes en los combustibles no contribuyen a la combustión,
pero salen en forma de vapor o permanecen después de la combustión en forma
de ceniza.
La eficacia del combustible, o capacidad calorífica, se mide normalmente en
términos de energía térmica (calor) desarrollada cuando una cantidad dada del
combustible se quema bajo condiciones estándar o patrón.
Las capacidades caloríficas de los combustibles sólidos y líquidos se miden en
julios por kilogramo o metro cúbico.
•
Combustibles Sólidos
Por orden de potencial calorífico, los combustibles sólidos más comunes son: el
carbón, el coque, la madera, el bagazo de caña de azúcar y la turba.
La combustión de estos materiales provoca la descomposición del combustible y
la formación de materias volátiles como el gas, que arden con una llama tiznosa.
Los residuos de sólidos carbónicos arden dependiendo de la difusión de oxígeno
en su superficie.
Esta combustión precisa una temperatura en la superficie que oscile entre 400 y
800°C, que se puede conseguir por la radiación del calor procedente de un objeto
o medio de temperatura elevada.
46
•
Combustibles líquidos y Gaseosos
Los combustibles líquidos más comunes son el fuel, la gasolina y las naftas
derivadas del petróleo. En los hornos fijos se introduce fuel poco volátil en la
cámara de combustión a través de unas boquillas, ya sea en presencia de vapor y
aire o sin ella.
En un motor de combustión interna, los combustibles volátiles como la gasolina o
las mezclas de alcohol y gasolina (gasolina reformada) se evaporan y la mezcla
penetra en el cilindro del motor, donde la combustión se provoca con una chispa.
En el caso de estos combustibles se precisan entre 16 y 23 kg de aire para la
combustión de 1 kg de combustible. En los motores diesel, el combustible se
introduce en forma de lluvia atomizada en la cámara de combustión, donde el
aumento de temperatura asociado con el nivel de compresión de dichos motores,
es suficiente para provocar el encendido.
A los combustibles gaseosos como el gas natural, el gas refinado o los gases
manufacturados, se les añade aire antes de la combustión para proporcionarles
una cantidad suficiente de oxígeno. La mezcla de aire y combustible surge del
quemador a una velocidad mayor que la de la propagación de la llama, evitando
así el retroceso de ésta al quemador, pero permitiendo el mantenimiento de la
llama en éste.
Estos combustibles, en ausencia de aire, arden con llamas relativamente frías y
humeantes. Cuando el gas natural arde en el aire alcanza temperaturas que
superan los 1.930°C.
47
El combustible es el principal costo de operación de un motor y de acuerdo a su
calidad tendrá diferentes efectos no solo sobre el rendimiento del mismo sino
sobre su vida útil.
•
Propiedades del combustible
Peso específico: Es el peso de un volumen dado de combustible comparado con
el del agua a la misma temperatura. Cuanto más pesado es el combustible, más
energía tendrá almacenada por unidad de volumen. El peso específico del Diesel
se mide de acuerdo a una escala americana (API) la cual da valores inversos a los
pesos específicos; es decir que los valores más altos corresponden a
combustibles más livianos y viceversa.
Viscosidad: Mide la resistencia a fluir del combustible. Una viscosidad alta origina
problemas en la bomba inyectora, puede tapar inyectores y sobrecarga de presión
todo el sistema. También determina la forma de la pulverización de los inyectores,
así una alta viscosidad causa atomización pobre (no nebulosa) mientras que una
baja viscosidad origina una débil atomización (poca penetración del frente).
Punto de opacidad o turbidez: Es la temperatura a la que aparece una
nebulosidad por cristalización de la parafina. Esto origina obstrucciones en los
filtros y produce interrupción del flujo normal de combustible. El punto de opacidad
debe encontrarse por lo menos 6º C por debajo de la temperatura mínima de
empleo de combustible. El punto de opacidad es determinado por el refinador.
Punto de fluidez: Es la temperatura 3º C por encima de la cual el combustible
deja de fluir o se solidifica. También está determinada por el refinador y depende
generalmente del contenido de parafinas. El punto de fluidez se encuentra entre
10 y 15 º C por debajo del punto de turbidez.
48
Número de Cetano: Es el resultado numérico de una prueba de motor diseñado
para evaluar el retardo de la ignición. Así cuanto más alto es el número de cetano,
menor será el retardo.
•
Fuentes de corrosión del combustible:
Azufre: Está presente en todo petróleo crudo. Cuanto más pesado es el
combustible tiene mayor contenido de azufre. El azufre se va eliminando durante
la refinación y se debe aceptar un máximo de 0.5% de contenido en una muestra
de combustible. El azufre forma óxidos que se combinan con el vapor de agua en
la cámara de combustión formando ácido sulfúrico que es altamente corrosivo
cuando se condensa (entre 80 y 88 ºC ). El ácido sulfúrico ataca las superficies
metálicas de guías de válvulas, camisas de cilindros, aros y cojinetes. El desgaste
de camisas puede aumentar significativamente si la temperatura de trabajo es
menor que la de condensación del ácido sulfúrico y el aceite no tiene la alcalinidad
necesaria para neutralizarlo.
Sulfuro de Hidrógeno: Puede estar presente en combustibles residuales (fuel oil
y diesel oil). En concentración suficiente (mayor del 0.05%) reacciona con vapor
de agua para producir ácido sulfúrico con los efectos antes mencionados para el
azufre.
Vanadio: Puede estar presente en algunos crudos pesados. Su eliminación en
refinería no es práctica. Tiene la propiedad de acelerar la formación de depósitos y
corroe rápidamente los elementos del motor que funcionan a elevada temperatura
(principalmente válvulas de escape a las cuales les elimina recubrimientos y
origina canales de fuga). Cuando el contenido de vanadio es elevado pueden
existir problemas antes de las 2000 horas de uso. También puede dañar
inyectores y turbo.
49
•
Formadores de depósitos en los combustibles.
Residuo carbonoso: Los combustibles ricos en carbono son más difíciles de
quemar y resultan en la formación de hollín y depósitos de carbono. Un alto
contenido de carbono puede causar combustión incorrecta con puntos de mayor
temperatura en la camisa del cilindro lo que produce la quema de la película de
aceite. Adicionalmente se produce desgaste por abrasión y se deposita material
carbonoso en las aletas del turbo lo cual hace disminuir el rendimiento volumétrico
del motor (se reduce la entrada de oxigeno y se pierde potencia).
Cenizas: Están formadas por los metales y otros contaminantes que quedan sin
quemarse. Pueden originar calentamiento excesivo en asientos de válvulas de
escape y desgaste abrasivo por depósitos en camisa, aros, bomba inyectora,
inyectores (pueden taparse) y turbo.
•
Contaminantes del combustible.
Agua: Las principales fuentes de agua al combustible son las lluvias y la
condensación nocturna en los depósitos. El agua al ser más densa que el diesel
puede originar problemas de excesiva presión en la bomba inyectora. Además
puede contribuir al bloqueo de filtros y causar corrosión en el sistema de
inyección.
Microorganismos: El combustible se descompone tanto por oxidación natural
como por efecto de la acción de organismos vivientes. Hongos y bacterias viven
en el agua y se alimentan de este. Las colonias de microorganismos son
gelatinosas y pueden originar el taponamiento de unidades filtrantes.
Sedimentos: Consisten en herrumbre, escamas, escoria, tierra, óxidos,
precipitados orgánicos y otros elementos que pueden llegar al combustible una
50
vez ha salido de la refinería. La mayoría puede eliminarse por filtrado. Las
partículas más pequeñas únicamente se eliminan por sedimentación y separación.
A medida que aumenta la densidad del combustible mayor será el periodo de
sedimentación.
•
Manejo de Combustibles
Para evitar contaminaciones y cambios en las propiedades del combustible, se
requiere de un manejo adecuado del mismo. Este manejo fundamentalmente se
basa en la utilización de depósitos que permitan mantener el combustible en
condiciones lo más homogéneas posible a lo largo del tiempo y de una adecuada
manipulación del mismo en los momentos de descarga, transporte y suministro.
•
Factores en la manipulación del combustible
Para el adecuado manejo del combustible, se debe tener en cuenta los siguientes
factores:
9 Proveedor confiable.
9 Control de cantidad (densidad y peso).
9 Control de calidad (análisis).
9 Instalaciones adecuadas que permitan:
o Periodo de asentamiento.
o Extracción por gravedad.
o Filtrado.
o Eliminación de líquidos de condensación.
9 Capacitación del personal (operarios y técnicos) en:
o Horarios de manipulación.
o Adecuados procedimientos de manejo de combustible que resalten
entre otros aspectos:
51
o El cuidado de la limpieza de las boquillas de llenado especialmente
en el momento de tanquear el equipo.
9 Mantener los depósitos de combustible permanentemente cerrados, para
evitar la ingesta de polvo.
9 Rutinas de mantenimiento de los elementos filtrantes.
9 Seguridad e Higiene.
Es importante resaltar que la forma como se realice el manejo de este fluido,
afectará de manera directa la condición de cada motor, inyector, bomba de
inyección en cada una de las flotas, especialmente
aquellas con nuevas
tecnologías, las cuales son muy sensibles a la contaminación.
2.3.4 Lubricación.
La lubricación consiste en la interposición y/o aplicación de una capa de un
producto que reduzca el coeficiente de fricción entre 2 superficies en rozamiento.
Los lubricantes son sustancias sólidas, semisólidas o líquidas, de origen animal,
vegetal, mineral o sintético que son utilizados para reducir el rozamiento entre
piezas y mecanismos en movimiento. Los lubricantes se interponen entre las dos
superficies en movimiento formando una película separadora que disminuye el
contacto directo entre ellas, reduciendo el desgaste.
•
Tipos de lubricación.
Limítrofe: Ocurre a baja velocidad relativa entre los componentes y cuando no
hay una capa completa de lubricante cubriendo las piezas, como por ejemplo en el
momento de arranque en cojinetes planos.
52
Hidrodinámica: Se da, cuando las dos superficies están cubiertas con una capa
de lubricantes, como ocurre en el régimen normal de marcha en los cojinetes
planos de un motor.
Mixta: es una combinación de lubricación limítrofe e hidrodinámica.
Elastohidrodinámica: se presenta en mecanismos cuyas superficies de fricción
trabajan siempre entrelazadas y nunca llegan a separarse.
•
Funciones principales de un lubricante.
o Control de la fricción. Separa las superficies en movimiento.
o Control del Desgaste. Evita el desgaste abrasivo.
o Control de la Corrosión. Protege las superficies de las sustancias
corrosivas.
o Control de la Temperatura. El aceite contribuye a mantener el equilibrio
térmico de la máquina, disipando el calor que se genera en la misma como
consecuencia
de
frotamientos,
combustión,
etc.
Esta
función
es
especialmente importante cuando no existe un sistema de refrigeración, o
este no tenga acceso a determinados componentes de la máquina, como
es el caso de la parte interna de los pistones en los motores de combustión
interna. En general, se puede decir que el aceite elimina entre el 10% al
25% del calor total generado en la máquina.
o Control de la Contaminación. En las máquinas y equipos lubricados se
generan impurezas de todo tipo; algunas por el propio proceso de
funcionamiento (como la explosión en los motores de explosión), partículas
procedentes de desgaste o corrosión y contaminantes externos (polvo,
agua, etc). El lubricante debe eliminar por circulación estas impurezas,
siendo capaz de mantenerlas en suspensión y llevarlas hasta los elementos
filtrantes apropiados. Esta acción es fundamental para conseguir que las
53
partículas existentes no se depositen en los componentes del equipo y no
aceleren un desgaste en cadena, puedan atascar conductos de lubricación
o producir consecuencias catastróficas en las partes mecánicas lubricadas.
•
Composición de los lubricantes
Los lubricantes se componen de aceites bases y una serie de aditivos
modificadores de las propiedades de estos aceites. Los aceites bases pueden
provenir del refino del petróleo o bien de reacciones petroquímicas. Los primeros
son los denominados aceites minerales y los segundos son conocidos como
aceites sintéticos.
Los aceites base de tipo mineral son de tres tipos de compuestos: parafínicos,
nafténicos y aromáticos, siendo los primeros los que se encuentran en mayor
proporción (60 – 70%), por tener las mejores propiedades lubricantes, aunque los
compuestos nafténicos y aromáticos aportan propiedades que no tienen las
parafinas, como son su mejor desempeño a bajas temperaturas y su poder
disolvente.
Las bases sintéticas son sustancias prácticamente puras que poseen ciertas
características especiales que las diferencian de las bases minerales, como son:
9 Mejores propiedades lubricantes.
9 Mayor índice de viscosidad.
9 Mayor fluidez a baja temperatura.
9 Mayor estabilidad térmica y a la oxidación.
9 Menor volatilidad.
Aunque actualmente su importancia es creciente, su consumo se ve limitado por
su alto costo. El aceite base no puede cumplir por si solo todas las funciones
54
descritas con anterioridad, por esta razón de debe mezclar los aceites con ciertas
sustancias que varían según:
9 La aplicación: motor, engranajes, etc.
9 Condición de trabajo: monogrado, multigrado.
9 Nivel
de
prestación
a
alcanzar:
Son
definidas
por
organizaciones
internacionales como:
o SAE: Sociedad de Ingeniería Automotriz
o API: Instituto Americano del Petróleo.
•
Clasificación de aditivos
Los aditivos se pueden clasificar según su función específica en:
• Mejoradores de las propiedades físicas: Índice de viscosidad, punto de
congelación.
• Mejoradores de las propiedades químicas: antioxidantes, anticorrosivos.
• Mejoradores
de
las
propiedades
físico–químicas:
Detergentes,
dispersantes, antidesgaste, antiherrumbe, antiespumante.
Aditivos antidesgaste: La finalidad de los lubricantes es evitar la fricción directa
entre dos superficies que están en movimiento, y estos aditivos permanecen
pegados a las superficies de las partes en movimiento, formando una película de
aceite, que evita el desgaste entre ambas superficies.
Aditivos detergentes: La función de estos aditivos es lavar las partes interiores
en el motor, que se ensucian por las partículas de polvo, carbonilla, etc., que
entran a las partes del equipo a lubricar, motor, etc.
55
Aditivos dispersantes: Este tipo de aditivos pone en suspensión las partículas
que el aditivo detergente lavó y las disipa en millones de partes, reduciendo su
impacto para la zona a lubricar.
•
Propiedades de los lubricantes
Los aceites lubricantes se distinguen entre si según sus propiedades o según su
comportamiento en las máquinas. Es importante conocer las propiedades de los
aceites lubricantes, para poder determinar cual utilizar. Un buen aceite lubricante,
a lo largo del tiempo de su utilización, no debe formar excesivos depósitos de
carbón ni tener tendencia a la formación de lodos ni ácidos; tampoco debe
congelarse a bajas temperaturas. Las propiedades más importantes que deben
tener los aceites lubricantes son:
Densidad. La densidad de un aceite lubricante se mide por comparación entre los
pesos de un volumen determinado de ese aceite y el peso de igual volumen de
agua destilada, cuya densidad se acordó que sería igual a 1 (UNO), a igual
temperatura. Para los aceites lubricantes normalmente se indica la densidad a
15ºC.
Viscosidad. Es la característica más importante de un fluido desde el punto de
vista de la lubricación, ya que es la que fija las pérdidas por fricción, el rendimiento
mecánico y la capacidad de carga para unas condiciones fijas de velocidad,
temperatura y dimensiones del elemento que se está calculando.
La viscosidad se define como la resistencia de un líquido a fluir. Esta resistencia
es provocada por las fuerzas de atracción entre las moléculas del líquido. El
esfuerzo necesario para hacer fluir el líquido (esfuerzo de desplazamiento) estará
en función de esta resistencia. Los fluidos con alta viscosidad ofrecen cierta
resistencia a fluir, mientras que los poco viscosos lo hacen con facilidad.
56
Existe un buen número de unidades empleadas en la medición de la viscosidad.
Algunas se basan en la relación entre la fuerza aplicada y el grado de
desplazamiento conseguido; otras se basan en el tiempo que tarda en fluir una
determinada cantidad de líquido a través de un orificio calibrado, a una
determinada temperatura, que suele ser 100ºF y 210ºF. La medida de la
viscosidad se expresa comúnmente con dos sistemas de unidades SAYBOLT
(SUS) y en el sistema métrico CENTISTOKES (CST).
Índice de Viscosidad. Es el valor que indica la variación de la viscosidad del
aceite con la temperatura. Siempre que se calienta un aceite, éste se vuelve más
fluido, su viscosidad disminuye; por el contrario, cuando el aceite se somete a
temperaturas cada vez más bajas, éste se vuelve más espeso o sea su viscosidad
aumenta. Cuanto más alto es el índice de viscosidad, más estable es la viscosidad
del aceite.
Untuosidad. Es la capacidad del lubricante de llegar a formar una película de
adherencia y espesor entre dos superficies deslizantes, para reducir el rozamiento
entre ellas. Cuanto más baja es la fricción, mayor es la untuosidad.
Punto de inflamación. Se llama punto de inflamación a la temperatura mínima en
la cual un aceite empieza a emitir vapores inflamables. Esta relacionada con la
volatilidad del aceite. Cuanto más bajo sea este punto, más volátil será el aceite y
tendrá más tendencia a la inflamación. Un punto de inflamación alto es signo de
calidad en el aceite; un aceite de bajo punto de inflamación (alta volatilidad) a altas
temperaturas, puede generar un alto consumo de aceite. El punto de inflamación
también orienta sobre la presencia de contaminantes.
Punto de Combustión. Se llama así a la temperatura a la cual los vapores
emitidos por un aceite se inflaman, y permanecen ardiendo al menos 5 segundos
57
al acercársele una llama. El punto de combustión suele estar entre 30º C y 60º C
por encima del punto de inflamación.
Punto de Congelación. Es la temperatura a partir de la cual el aceite pierde sus
características de fluido para comportarse como una sustancia sólida.
Oxidación. La oxidación es un proceso de degradación química que afecta a la
mayor parte de los materiales orgánicos. Básicamente consiste en la asimilación
de átomos de oxígeno por parte de las sustancias constituyentes del lubricante, lo
que conlleva la degradación de las mismas y la pérdida paulatina de
características y prestaciones del aceite. Este proceso se ve favorecido por el
calor, la luz, el agua y la presencia de contaminantes.
Acidez. La acidez o alcalinidad de un lubricante es una de las propiedades mas
definitorias del mismo, pues indica en los aceites nuevos el grado de refinación y
aditivación y en los aceites usados, su nivel de degradación (oxidación, estado de
sus aditivos, contaminación, etc.) y puede alertarnos sobre posibles problemas en
el sistema de lubricación. Durante su uso, el aceite es sometido a temperaturas
elevadas
y
a
esfuerzos
mecánicos
que
lo
degradan
progresivamente,
disminuyendo su viscosidad y modificando su composición original, dando lugar a
la formación de lodos y barnices entre otros, reduciendo la capacidad protectora
de los aditivos.
Basicidad. La alcalinidad de los aceites es debida a los aditivos que se incluyen
en la formulación del mismo. Su función es la de neutralizar los ácidos producidos
por la oxidación (y en el caso de los motores de combustión interna, los
producidos por la combustión de combustible con alto contenido de azufre),
evitando los efectos nocivos que tiene la presencia de ácidos en el aceite
y
prolongando la vida del mismo.
58
Índice de Basicidad BN. Es la propiedad que tiene el aceite de neutralizar los
ácidos formados por la combustión en los motores.
El B.N. (base number) indica la capacidad básica que tiene el aceite. Si
analizamos un aceite usado, el B.N residual nos puede orientar sobre el tiempo
(en horas) que podemos prolongar los cambios de aceite en ese motor.
•
Manejo de Lubricantes
Los lubricantes pierden su efectividad debido a los contaminantes, tales como
polvo, humedad, partículas metálicas de desgaste, residuos carbonosos de
combustión incompleta, etc. Para evitar contaminaciones y cambios en las
propiedades del lubricante, se requiere de un manejo adecuado del mismo. Este
manejo se basa en la utilización de depósitos que permitan mantener el lubricante
en condiciones lo más homogéneas posible a lo largo del tiempo y de una
adecuada manipulación del mismo en los momentos de descarga, transporte y
suministro.
•
Efectos de la Contaminación del Aceite
El factor más importante en la determinación de la vida útil de un lubricante es la
presencia de contaminantes los cuales afectan la vida y eficiencia del dispositivo
que está siendo lubricado como también la salud y vida misma del lubricante.
Algunos contaminantes y los efectos que producen son:
Agua. Aún en pequeñas cantidades promueve la creación de herrumbre y forma
emulsiones, las cuales pueden entorpecer el paso del aceite en bombas, válvulas,
y otros equipos de manejo de aceites.
Partículas abrasivas sólidas. El polvo, la suciedad y los fragmentos metálicos
circulando por el lubricante, obviamente tiene un efecto dañino, como excesivo
59
desgaste, descascaramiento de las superficies de los rodamientos y posibles fallas
de los metales debido a la fatiga de los metales. Las partículas más pequeñas
pueden llegar a estar embebidas en la superficie de los rodamientos suaves,
como los cojinetes del motor y actuar como un tipo de traslape, cuya acción es
acumulativa, acelerando el desgaste. Las partículas mas grandes descascaran la
superficie de los rodamientos, llevándolos a una eventual falla por fatiga
prematura.
Lodos. La combinación de polvo, agua y aceite degradado producen depósitos en
las partes más bajas del sistema de aceite y estorba pasos del aceite,
separaciones, y en última instancia los filtros pequeños. Cuando el lodo es sujeto
a la influencia de calor, se transforma en una sustancia dura, gomosa, llamada
laca o barniz. Este tipo de lodos causan que válvulas se peguen, afectando la
operación continua de las bombas de aceite pudiendo interferir seriamente con la
circulación del mismo y en la vida del componente lubricado.
•
Filtración
La filtración puede definirse como la separación de uno o más elementos sólidos
de un elemento fluido (líquido o gas), mediante el paso de la mezcla a través de
un elemento poroso filtrante, llamado filtro.
•
Filtros
Los Filtros o elementos filtrantes son los elementos fundamentales en los
Procesos de Filtración o Filtrado. Los filtros pueden definirse como la separación
de uno o más elementos sólidos de un elemento líquido, mediante el paso de la
mezcla a través de un elemento poroso filtrante, llamado filtro.
60
•
Tipos De Filtros
Los Filtros o elementos filtrantes pueden ser catalogados en función de múltiples
características, siendo las principales:
•
Material de fabricación. Los filtros pueden ser fabricados de multitud de
materiales, en función del destino de su uso. Hay Filtros fabricados en
celulosa, textiles, fibras metálicas, polipropileno, poliéster, arenas y
minerales, etc
•
Propiedades de filtrado: Una catalogación muy importante de los Filtros o
elementos filtrantes es el tamaño máximo de las partículas que permiten
pasar, definido por el tamaño del poro. Por ejemplo, se habla de filtros de 2
micras, filtros de 10 micras, etc. La clasificación en función del tamaño de
las partículas a filtrar, se catalogaría en este orden: Filtración gruesa,
Filtración fina, Microfiltración, Ultrafiltración y Nanofiltración.
•
Caudal de Filtrado. Cada filtro posee, en función de su porosidad y
superficie, un Caudal máximo de filtrado, por encima del cual el elemento
filtrante (filtro) estaría impidiendo el paso de forma significativa del fluido a
filtrar.
•
Elemento a filtrar: En el mercado existen Filtros para Agua, filtros de Aceite,
de Aire, gasolinas y combustibles, de gases, etc.
•
Forma: Los Filtros pueden ser planos, redondos, Filtros de manga, de
cartucho, de bolsa, etc.
•
Tribología
La palabra TRIBOLOGIA tiene su origen en una palabra griega, " tribos " (roce o
frotación en español). Así pues, TRIBOLOGIA como la ciencia que estudia la
fricción, el desgaste y la lubricación. Y debemos recordad que la TRIBOLOGIA no
solo se aplica en la industria, o en el Mantenimiento Industrial, sino también en la
61
anatomía humana, etc. Es por lo tanto, una Ciencia Multidisciplinar, que implicará
áreas como: física, química, matemática aplicada, mecánica de sólidos y fluidos,
termodinámica, materiales, lubricación, diseño de equipos y componentes de
máquinas, procesos de mantenimiento, etc.
Fricción
La fricción se define como la resistencia al movimiento durante el deslizamiento o
rodamiento que experimenta un cuerpo sólido al moverse tangencialmente sobre
otro con el cual está en contacto. Podemos decir, por lo tanto, que la Fricción no
es una característica de los materiales, sino del comportamiento del sistema
donde estén ubicados esos materiales.
Desgaste
El desgaste es el daño de la superficie y/o eliminación de material de una o ambas
superficies sólidas en movimiento relativo, ya sea por deslizamiento, rodamiento o
impacto.
Tipos de desgaste
Las superficies de los mecanismos lubricados de una máquina se pueden
desgastar por causas que pueden ser intrínsecas al tipo de lubricante utilizado, a
su tiempo de servicio, a contaminantes presentes en el aceite cuyo origen puede
ser de ellos mismos ó de fuentes externas, a fallas intempestivas del sistema de
lubricación, a sobrecargas debidas a problemas mecánicos u operacionales, y en
algunos pocos casos como resultado de una selección incorrecta del equipo
rotativo para el tipo de trabajo que va a desarrollar, a un mal diseño ó al empleo de
materiales inadecuados para las condiciones de operacionales de la máquina.
62
Las superficies correctamente lubricadas también se desgastan cuando se
consume ó se rompe la película límite en el caso de la lubricación límite y EHL y
se conoce como desgaste adhesivo ó del desprendimiento de dicha película de las
rugosidades de las superficies
metálicas cuando se tienen condiciones de
lubricación fluida; en este último caso el desgaste es leve y genera partículas
metálicas del orden de 1 a 2 μm y se denomina desgaste erosivo.
Los tipos de desgaste más comunes en orden de importancia son:
•
Adhesivo.
•
Erosivo.
•
Corrosivo.
•
Cavitación.
•
Corrientes eléctricas.
•
Fatiga superficial.
Adhesivo
Es el más crítico ya que en la mayoría de los casos da lugar a la falla catastrófica
del mecanismo lubricado quedando inservible y causando altas pérdidas en el
proceso productivo. Se presenta como resultado del contacto metal-metal entre las
superficies del mecanismo lubricado debido al adelgazamiento de la película
lubricante en el caso de lubricación fluida ya sea por la presencia de
contaminantes en el aceite (agua, gases, combustibles, etc) ó a un bajo nivel de
aceite, baja viscosidad ó baja presión en el sistema de lubricación; un alto nivel de
aceite, una alta viscosidad y una alta presión en el sistema de lubricación también
pueden dar lugar al desgaste adhesivo debido a que el exceso de fricción fluida en
el aceite incrementa la temperatura de operación, haciendo que las superficies
metálicas sometidas a fricción se dilaten y rocen, rompiendo en un momento dado
la película límite. En la lubricación EHL el desgaste adhesivo se debe al
rompimiento de la película límite formada por el aditivo EP del lubricante utilizado.
63
En el desgaste adhesivo las superficies metálicas de las rugosidades se sueldan
al no estar interpuesto un elemento tribológico que las separe, como por ejemplo,
un aceite ó una grasa en la lubricación fluida ó la película límite formada por los
aditivos de Extrema Presión (EP) en la lubricación EHL; las crestas de las
rugosidades
aunque tengan la capacidad de deformarse elásticamente no lo
pueden hacer debido a que están soldadas y al seguir actuando la carga
transmitida por el mecanismo hace que se fracturen dando lugar al
desprendimiento de partículas ó fragmentos metálicos de diferentes tamaños; la
energía liberada incrementa la temperatura de operación haciendo que las
superficies que se encuentran en contacto metal-metal se aproximen aún más
conduciendo finalmente a que el mecanismo se agarrote y la máquina se detenga.
Cuando una máquina arranca ó para el desgaste adhesivo, en los mecanismos
lubricados es mínimo siempre y cuando la película limite se encuentre en óptimas
condiciones, de lo contrario será crítico, si ésta es escasa como resultado de la
falta ó del agotamiento de los aditivos antidesgaste en el lubricante, en el caso de
la lubricación fluida ó de los aditivos Extrema Presión, en la lubricación EHL, ó ya
sea porque se está utilizando un lubricante inadecuado ó porque su vida de
servicio ha sobrepasado el tiempo máximo permisible.
Este tipo de desgaste en la mayoría de los elementos lubricados no se puede
eliminar completamente, pero si se puede reducir considerablemente mediante la
utilización de lubricantes que tengan óptimas propiedades de película límite.
Cuando la lubricación es fluida el lubricante debe contar con aditivos antidesgaste
que trabajen en el proceso de arrancada y parada de la máquina y en lubricación
EHL con aditivos de EP que pueden ser ácidos grasos, fósforo, azufre, cloro,
bisulfuro de molibdeno, grafito, etc, dependiendo de la generación del aditivo de
EP. La única manera de evitar el desgaste adhesivo en el momento de la puesta
64
en marcha de los mecanismos de un equipo es cuando se utiliza la lubricación
hidrostática, pero en la práctica sería imposible y antieconómico colocárselo a
todas las máquinas. Si se eliminara el desgaste adhesivo en el momento de la
puesta en marcha del equipo, la vida disponible (Vd) de los mecanismos que lo
constituyen sería mucho mayor que la esperada (Ve).
Erosivo
Es la pérdida lenta de material en las rugosidades de las dos superficies que se
encuentran en movimiento relativo como resultado del impacto de partículas
sólidas ó metálicas en suspensión en un aceite que fluye a alta presión de un
tamaño mucho menor que el mínimo espesor de la película lubricante (ho).
Las partículas aunque sean de menor tamaño al entrar en la zona de alta presión
no siguen un movimiento lineal sino que se desordenan chocando con las
rugosidades, es posible que cuando empiezan a chocar no causen desgaste, pero
si van fatigando las superficies hasta que finalmente dan lugar al desprendimiento
de material; un desgaste erosivo lento siempre estará presente aunque el aceite
circule a baja presión ya que ningún aceite es completamente limpio aún cuando
cumpla con los estándares de limpieza de la Norma ISO 4406 de acuerdo con el
tipo de mecanismo lubricado.
El desgaste erosivo se puede presentar también, ya sea en lubricación fluida ó
EHL , como resultado del empleo de un aceite de una viscosidad mayor que la
requerida debido a que el exceso de capas en la película lubricante ”barren” la
capa límite que se encuentra adherida a las superficies metálicas haciendo que
dichas capas las desgasten por erosión.
Cuando se tienen condiciones de flujo turbulento en la película lubricante se
presenta el desgaste erosivo porque la película lubricante se mueve con respecto
65
a las rugosidades, esto se puede presentar como resultado de la utilización de
aceites con bajos Índices de Viscosidad que hacen que la viscosidad del aceite se
reduzca considerablemente a la temperatura de operación del equipo, más cuando
ésta es alta ó cuando se presentan elevados incrementos en la temperatura
ambiente que hacen que las condiciones de flujo de la película lubricante cambien
de laminar a turbulento como resultado del incremento en el Número Reynolds por
encima de 2000.
Corrosivo
Puede ser consecuencia del ataque químico de los ácidos débiles que se forman
en el proceso de degradación normal del aceite, de la contaminación de éste con
agua ó con ácidos del medio ambiente ó de los ácidos fuertes debidos a la
descomposición del aceite cuando está sometido a altas temperaturas; en el
primer caso el desgaste corrosivo es lento mientras que en el segundo es crítico
siendo por lo tanto la situación que más se debe controlar; tanto los ácidos débiles
como los fuertes dan lugar a la formación de ácido sulfúrico.
El desgaste corrosivo se puede evitar si el aceite se cambia dentro de los
intervalos recomendados, para lo cual si no se conoce, se le analiza al aceite la
acidez mediante la prueba del Número Acido Total (TAN) ó Número de
Neutralización (NN) según el método ASTM D664; este parámetro bajo ninguna
circunstancia puede ser mayor que el máximo permisible de acuerdo con el tipo de
mecanismo que esté lubricando el aceite.
El desgaste corrosivo se manifiesta inicialmente por un color amarillento y luego
rojizo de las superficies metálicas, seguido del desprendimiento de pequeñas
partículas que cada vez aumentan su concentración hasta que finalmente causan
el desgaste por erosión y por abrasión de las superficies sometidas a fricción, por
66
otro lado los pequeños cráteres que dejan las partículas que se desprenden al
unirse forman grietas que pueden producir finalmente la rotura de la pieza.
El desgaste corrosivo cuando se presenta en los materiales ferrosos por la acción
del agua se conoce con el nombre de herrumbre y se analiza con la prueba de
laboratorio ASTM D665 y en los materiales blancos como el Babbitt con la prueba
de corrosión en lámina de cobre, y se evalúa con la prueba ASTM D130.
El desgaste corrosivo es muy frecuente en las coronas de bronce de los
reductores sinfín-corona cuando se utilizan en su lubricación aceites con aditivos
de Extrema Presión del tipo fósforo, cloro ó azufre y hay presencia de agua en el
aceite. Es muy importante tener en cuenta que aunque el aceite se oxide, los
inhibidores de la corrosión presentes en el aceite reducen la concentración de los
ácidos disminuyendo la probabilidad de que se presente el desgaste corrosivo en
las superficies metálicas.
La probabilidad de que se presente el desgaste corrosivo en los motores de
combustión interna es bastante alta debido a que durante el proceso de
combustión se genera un buen número de productos gaseosos como el CO, CO2,
H2O, óxidos de nitrógeno y de azufre, halógenos, etc, los cuales tienen un
carácter muy ácido y en presencia de agua se pueden volver bastante corrosivos
hacia los metales.
Los motores Diesel son particularmente muy sensibles al desgaste corrosivo
debido a la presencia de azufre en el combustible el cual durante el proceso de
combustión reacciona con el agua que se forma produciendo ácido sulfúrico que
ataca los anillos, pistones, paredes del cilindro y cojinetes de apoyo del cigüeñal;
de manera similar en los componentes ferrosos de los motores a gasolina se
puede presentar el desgaste corrosivo por herrumbre debido a los ácidos
orgánicos y a los ácidos clorhídrico y bromhídrico procedentes de los haluros
67
orgánicos (dicloruro y dibromuro de etileno) que se usan junto con el compuesto
antidetonante para eliminar los residuos de plomo que quedan cuando se quema
gasolina con plomo. Se ha podido comprobar que mientras las paredes del cilindro
del motor a gasolina se mantengan por encima de los 180ºF el desgaste corrosivo
es despreciable, pero es significativo a medida que la temperatura va
disminuyendo debido a la condensación de pequeñas gotitas de agua ácida; por lo
tanto es recomendable que un motor a gasolina no se deje funcionando en vacío
durante períodos de tiempo prolongados, aunque está situación es inevitable en
circunstancias de pare y arranque como es el caso de las “horas pico” en las
grandes ciudades.
El desgaste corrosivo en los motores de combustión interna se controla con los
aditivos detergentes-dispersantes del aceite, tales como los fenatos y sulfónatos
básicos. Si se considera el pH del aceite para controlar el desgaste corrosivo, éste
no debe ser menor de 4,5 en los aceites para motores Diesel y de 6 en los de
gasolina; sin embargo en la práctica de la lubricación automotriz no se utiliza la
prueba del pH sino la prueba del Número Básico Total (TBN), según ASTM D664.
Esta característica de los aceites automotores no debe ser inferior a los valores
mínimos permisibles de acuerdo con el tipo de motor lubricado. Los aceites
actuales para motores de combustión interna controlan muy bien los ácidos
corrosivos que pueden afectar los componentes internos del motor debido a los
altos niveles de calidad API que para los motores a gasolina es el SL y en los
Diesel el CI.
En los mecanismos que trabajan bajo cargas vibratorias continuas como es el
caso de las zarandas se puede presentar un tipo de desgaste que se conoce
como desgaste corrosivo por vibración que causa el desprendimiento de pequeñas
partículas como resultado de la rotura de la película lubricante y de la presencia de
humedad en el ambiente. Este puede ser el caso de los componentes de los
68
telares textiles que trabajan bajo cargas vibratorias continuas y en ambientes
donde es necesario mantener determinadas condiciones de humedad relativa. El
desgaste corrosivo por vibración se puede reducir considerablemente ó evitar si se
utilizan lubricantes con aditivos de Extrema Presión, siendo los más indicados el
grafito ó el bisulfuro de molibdeno.
Abrasivo
Es consecuencia de la presencia de partículas sólidas ó metálicas de un tamaño
igual ó mayor que el espesor mínimo de la película lubricante y de la misma
dureza ó superior a la de las superficies metálicas del mecanismo lubricado; el
desgaste es mayor en la superficie más blanda. Las partículas sólidas como el
silicio dan lugar a un considerable desgaste abrasivo debido a la elevada dureza
de este material. Cuando las partículas del mismo tamaño que el mínimo espesor
de la película lubricante se encuentran entre las dos superficies “ruedan”
removiendo la película límite y desprendiendo material de ambas superficies.
Cuando son de mayor tamaño se fracturan dando lugar a partículas del mismo
tamaño que el mínimo espesor de la película lubricante y de un tamaño menor que
propician el desgaste erosivo de dichas superficies metálicas ó el abrasivo si la
carga que actúa sobre el mecanismo se incrementa ó la viscosidad del aceite se
reduce ya sea por contaminación con agua ó con aceites de menor viscosidad.
También es factible que se incrusten partículas en una de las superficies y actúen
como una herramienta de corte, removiendo material de la otra.
El desgaste abrasivo en un mecanismo se puede controlar filtrando el aceite de tal
manera que se mantenga dentro del código de limpieza recomendado por la
norma ISO 4406 de acuerdo con el tipo de mecanismo lubricado; esto quiere decir
que el número de partículas cuyo tamaño es mayor que el espesor mínimo de la
película lubricante es menor ó igual que el especificado; no significando esto,
69
ausencia de desgaste abrasivo en el mecanismo, sino que éste estará dentro de
los valores máximos permisibles para alcanzar la vida proyectada por el
fabricante. En la actualidad no es factible eliminar totalmente el desgaste abrasivo
debido a la imposibilidad de contar con aceites completamente limpios.
Cavitación
Es el fenómeno que se presenta cuando las burbujas de vapor de agua que se
forman en el aceite, al circular éste a través de una región donde la presión es
menor que su presión de vapor, “explotan” al llegar nuevamente a una región de
mayor presión como resultado del cambio de estado de vapor a líquido. Si las
burbujas “explotan” cerca de las superficies metálicas darán lugar a presiones
localizadas muy altas que ocasionarán picaduras en dichas superficies. La
cavitación generalmente va acompañada de ruido y vibraciones. El desgaste por
cavitación se puede evitar incrementando la presión en el sistema ó utilizando
aceites con presiones de vapor bajas a altas temperaturas.
Corrientes eléctricas
Se presenta por corrientes eléctricas, cuyo origen pueden ser corrientes parásitas
u otras fuentes externas, que pasan a través de los mecanismos de un
componente equipo lubricado y cuya toma a tierra está defectuosa ó no la tiene
causando en ellos picaduras que los pueden dejar inservibles. Este puede ser el
caso de los rodamientos de los motores eléctricos y de los cojinetes lisos de
turbinas de vapor, gas, hidráulicas, generadores y compresores centrífugos.
Fatiga superficial
Es el único tipo de desgaste que no se puede evitar y el cual finalmente hace que
el componente lubricado se tenga que cambiar. Se presenta como resultado de los
70
esfuerzos cíclicos que genera la carga al actuar en el punto donde se forma la
película lubricante que en el caso de la lubricación fluida hace que las crestas de
las rugosidades traten de aplastarse sin tocarse dando lugar a un ciclo de
compresión y de tensión que termina deformando plásticamente las rugosidades
causando su rotura, iniciándose de esta manera el “ojo” de fatiga ó grieta
incipiente que da lugar a un incremento localizado del esfuerzo, que cada vez se
hace más crítico por la falta de área hasta que finalmente la velocidad de
propagación es tan alta que ocasiona la fractura del componente.
En el caso de la lubricación EHL, la fatiga de las rugosidades es más crítica,
debido a que la deformación de las rugosidades que inicialmente es del tipo
elástica termina por ser plástica causando la rotura de dichas rugosidades y por lo
tanto el descascarillado de la superficie metálica y la propagación de grietas
internas que finalmente ocasionan la falla del componente por rotura. Entre mayor
sea la temperatura de operación del elemento lubricado, el desgaste por fatiga
superficial es más acelerado debido a la modificación que sufre la curva esfuerzodeformación del material que hace que el punto de fluencia se corra hacia la
izquierda y que por lo tanto para la misma condición de carga, el mecanismo
quede trabajando en la zona plástica y no en la elástica.
La falla por fatiga superficial se presenta de manera típica después de millones de
ciclos de deformación elástica y se acelera cuando se tienen temperaturas de
operación por encima de los 50°C, por la aplicación de esfuerzos de tensión y
compresión, que superan los del material del mecanismo, ó por la presencia de
partículas sólidas ó metálicas de un tamaño igual al espesor de la película
lubricante y que no se adhieren a ninguna de las superficies en movimiento; en
este caso la partícula es atrapada instantáneamente entre las superficies y origina
hendiduras en ella debido a que las superficies se deflectan a lado y lado de la
partícula como consecuencia de la carga que soportan, iniciándose las grietas, las
cuales se esparcen después de n ciclos de esfuerzos.
71
El desgaste por fatiga superficial aparece más rápidamente en los elemetos que
están sometidos a movimiento de rodadura que por deslizamiento debido a los
mayores esfuerzos que soportan, este es el caso de los rodamientos, flancos de
los dientes de los engranajes a la altura del diámetro de paso, y las superficies de
las levas, entre otros.
•
Análisis de los aceites
Los análisis de laboratorio al aceite usado deben tener como objetivo evaluar la
condición del aceite, monitorear su grado de contaminación y el nivel o la
gravedad del desgaste que se está presentando en el equipo. Es muy importante
tener cuidado de que la muestra de aceite que se tome del equipo si sea lo más
representativa posible, que las botellas para muestreo estén completamente
limpias y que el procedimiento empleado para tomar la muestra de aceite si sea el
correcto.
La tribología es la encargada de estudiar el desgaste y fricción entre piezas en los
materiales basados en varios análisis que se pueden hacer a los lubricantes, entre
estos encontramos, Espectrofotometría por Emisión Atómica, Conteo de
partículas, Análisis de desgaste, Ferrografía, Análisis físico químico.
•
Espectrofotometría por Emisión Atómica
Es la prueba tradicional de desgaste que permite analizar el contenido en ppm
(partes por millón) de cada elemento metálico presente en la muestra de aceite
reflejando la tendencia constante al desgaste de los componentes mecánicos que
lubrica el aceite. La Espectrofotometría por Emisión Atómica se efectúa
paralelamente con el análisis Físico-Químico del aceite usado.
72
Dentro del intervalo de cambio del aceite se pueden llevar a cabo uno ó más
análisis de desgaste; el número dependerá del tipo de máquina y de sus
condiciones de operación. El contenido en ppm de los diferentes metales
presentes en la muestra de aceite usado, debe estar dentro de la tendencia
constante al desgaste de ese elemento mecánico; si está por encima existe la
"posibilidad" de que se esté presentando un problema en el mecanismo como por
ejemplo desalineamientos, desbalanceos, etc.
Los principales inconvenientes que presenta la espectrofotometría por Emisión
Atómica para tomarla como herramienta única en la toma de decisiones sobre
criticidad del desgaste de un componente mecánico, es que no permite evaluar las
partículas mayores de 10 micras, ni el numero ni su forma. No es lo mismo tener
100 ppm de hierro de un tamaño de 20 mm que de 2 mm.
Por lo tanto cuando la tendencia constante al desgaste de un componente
mecánico de un determinado metal se sale en forma continua y periódica (cada
vez que se cumple la frecuencia de cambio del aceite) de su valor normal y tiene
una tendencia ascendente ( si es constante es posible que hayan variado las
características del lubricante utilizado) es necesario recurrir inicialmente a la
técnica del Conteo de Partículas y finalmente a la Ferrografía para verificar si el
incremento de la tendencia normal al desgaste del mecanismo reviste alguna
gravedad y es necesario por lo tanto programar la parada del equipo y reemplazar
el componente desgastado.
Durante la etapa productiva del mecanismo y si éste tiene una tendencia normal al
desgaste no es necesario recurrir a la Ferrografía; en la etapa del envejecimiento
moral si es necesario hacerlo para determinar exactamente en qué momento se
debe parar el equipo y reemplazarle el componente desgastado. Cuando dentro
de una frecuencia de cambio del aceite, éste se analiza varias veces, el contenido
73
de cada metal es acumulativo llegando al valor de la tendencia constante cuando
se cumple la frecuencia de cambio del aceite.
•
Conteo de partículas
Esta es una medida proactiva que se lleva a cabo mediante la utilización de un
Contador de Partículas que funciona con una base óptica láser, debido a este
principio el contador de partículas solo es usado en aceites claros como los que
trabajan en los sistemas hidráulicos y no en los aceites oscuros como 15W40 o
SAE 40 que se usan en los motores, ya que en el proceso el aparato mide las
sombras proyectadas de las partículas que fluyen, y en aceites oscuros no se
distingue la sombra de las partículas contaminantes, arrojando resultados
obviamente extremos, así al aceite de motor no se le realiza conteo de partículas.
Figura 4. Foto del contador de partículas CM20 usado en la empresa [5].
El contador
permite una medición absoluta de las partículas de 2 micras en
adelante presentes en una muestra de aceite, pero este no especifica el tipo de
material como si lo hace un análisis de Espectrofotometría.
Figura 5. Se compara los tamaños de las partículas menores a 80 micras [5].
74
Estos equipos trabajan de acuerdo con las normas internacionales de filtración
ISO 4406 y NAS 1638. La más utilizada es la ISO 4406**99 (última versión) la
cual especifica el nivel de limpieza de un aceite con base en tres números, el
primero de los cuales indica el número de partículas mayores ó iguales a 4 micras,
el segundo a 6 micras y el último a 14 micras (En la norma anterior se medían
partículas de 2, 5 y 15 micras) presentes en 100 ml. de muestra del aceite
evaluado.
Tabla 5. Determinación del código ISO [2]
75
La siguiente tabla muestra un ejemplo de la determinación del Código ISO.
Tabla 6. Ejemplo de la determinación del Código ISO 18/16/13 [5].
Una vez que el análisis de desgaste por Espectrofotometría por Emisión Atómica
indique que hay un contenido de algún metal por fuera de su tendencia normal
(existe la posibilidad de un problema de desgaste), se procede a efectuar el
Conteo de Partículas presentes en ese aceite. Consiguiente se debe recurrir a la
Ferrografía para tener un panorama analítico de mayor amplitud que permita
tomar decisiones más acertadas.
Partes por millón (abreviado como ppm) es la unidad empleada usualmente para
valorar la presencia de elementos en pequeñas cantidades (traza) en una mezcla.
Generalmente suele referirse a porcentajes en peso en el caso de sólidos y en
volumen en el caso de gases. También se puede definir como «la cantidad de
materia contenida en una parte sobre un total de un millón de partes».
76
Ejemplo: Supongamos que tenemos un cubo homogéneo de un metro de arista,
cuyo volumen es un metro cúbico (m3). Si lo dividimos en «cubitos» de un
centímetro de lado, obtendríamos un millón de «cubitos» de un centímetro cúbico
(cm3 o cc). Si tomamos uno de esos «cubitos», del millón total de «cubitos»,
tendríamos una parte por millón. Técnicamente, 1 ppm corresponde a 1µg/g ó
1µg/ml.
•
Ferrografía.
Capta partículas metálicas en el rango de 0,1 a 500 μm, realiza un análisis de la
forma, tamaño y color de las partículas metálicas mediante el uso de microscopio
y de patrones de reconocimiento, determinando el tipo y la gravedad del desgaste
que se está presentando en el componente del equipo.
Figura 6. Equipo usado para el análisis de Ferrografía [5].
77
•
Análisis Físico Químico.
El éxito de un análisis físico-químico al aceite usado depende en un alto
porcentaje en conocer exactamente cuales son las pruebas que se le deben
efectuar, ya que mientras, por ejemplo, la prueba de demulsibilidad para un aceite
para turbinas de vapor es importante, no así para un aceite de tipo automotor con
aditivos detergentes-dispersantes.
Los análisis de laboratorio son una valiosa herramienta en los programas de
mantenimiento siempre y cuando los resultados se sepan interpretar.
2.3.5 Mejores prácticas de muestreo.
Las siguientes son algunas de las técnicas que presenta NORIA para un hacer un
muestreo que permita recolectar información representativa de la condición del
motor, de una forma lo menos contaminada posible. En base a estas
recomendaciones se evaluaron los puntos de instalación de las válvulas,
acompañado de las técnicas usadas en FLAC.
Las cuatro preguntas que se debe hacer al pretender tomar una muestra son:
¿Dónde?, ¿Cómo? ¿Con qué? ¿En qué?
Objetivos de una Buena Muestra.
9 Obtener el máximo de información del lubricante, su contaminación y el
desgaste de la maquinaria.
9 Minimizar la contaminación de los datos con agentes externos
9 Tomar la muestra con la misma frecuencia.
78
Localización del Puerto de Muestra –Sistemas Circulatorios.
•
Muestreo Después de la bomba y antes del filtro
Las características de estos puntos es que hay una presión moderada, necesaria
para tomar la muestra con el motor encendido, además por estar después de la
bomba presenta una turbulencia alta, importante a la hora del muestreo.
Aplicaciones: Cuando las líneas de retorno son inaccesibles. Sistemas a pérdida
total. Múltiples líneas de retorno sin colector. Cuando las gotas de aceite caen
directamente al depósito.
Figura 7. Aplicaciones para sistemas circulatorios en la instalación de puertos para
muestreo [5].
Ejemplos Típicos: Motores a diesel, engranes con circulación, compresores
circulantes, y mandos hidrostáticos
•
Muestreo en las líneas de retorno principal.
Debido a las altas presiones que se presentan en los sistemas presurizados,
donde se pueden encontrar presiones mayores a los 5000 PSI lo cual excede el
nivel máximo de presión que soporta la válvula a instalar, esto nos lleva a
79
apoyarnos en esta recomendación que nos dice que una muestra en la línea de
retorno es buena y las presiones son menores.
Aplicación: Retornos presurizados o drenajes. Drenajes no presurizados o
retornos usando bomba de vació. Retornos o líneas de drenaje antes del tanque.
Figura 8. Diagrama general de calificación de los lugares de muestreo en sistemas
presurizados circulatorios [5].
•
Muestreo en líneas de alta presión.
Este tipo de punto de muestreo se presenta de alta presión, cuando en el circuito
de sistema hay un filtro en la línea de alta presión. Se recomienda que el punto de
muestreo esté situado después de la bomba y antes del filtro como se muestra en
la siguiente figura.
80
Figura 9. Localización punto de muestreo en línea de alta presión [5].
Elementos usados en el muestreo
El uso de uno u otro conector o puerto depende del sistema a muestrear ya que un
aceite de una caja de engranajes no trabaja igual a un aceite usado en un sistema
hidráulico, en el Cerrejón se ha buscado estandarizar el uso de conector rápido
que aparece en la figura en la columna 1 de Puertos, el conector correspondientes
en la columna 2 es el de Prueba. Aunque en su mayoría se pudo implantar este
sistema en muchos es inútil adecuarlos ya que el sistema no presenta presión,
como los mandos finales y ruedas motorizadas.
81
Figura 10. Elementos usados en las diferentes formas de muestreo [5].
2.3.6 Desarrollo de la prueba del filtro centrífugo.
La prueba del filtro centrífugo es la prueba más sencilla, porque para desactivar el
filtro solo hay que quitar un pasador que está en el filtro y es muy fácil. Por otro
lado la toma de las muestras de aceite estuvo a cargo del Grupo de Inspección y
Tecnología de la empresa. La prueba se desarrollo sin ningún problema.
2.3.7 Desarrollo de la prueba del filtro coalescente.
La prueba del filtro coalescente consiste en quitar el filtro separador de agua de un
camión EH5000, y reemplazarlo por un filtro coalescencia. Para el desarrollo de la
prueba el primer obstáculo que se presentó fué: donde y como se instalaría el
nuevo filtro en el camión?
82
Figura 11. Filtro coalescente nuevo [7].
Figura 12. Filtro separador de agua viejo [6].
83
Figura 13. Puesto del filtro separador de agua.
La solución al problema fue instalarlo en el mismo lugar del filtro viejo, pero para
eso, se tenía que diseñar una placa en la que se montaría el filtro, y después los
dos se acoplarían al chasis de la forma como está el viejo.
Figura 14. Diseño de la placa en solid edge.
84
Figura 15. Diseño de la placa en solid edge vista en tres dimensiones.
Figura 16. Dimensiones de la placa en mm.
85
Figura 17. Placa para el montaje del filtro.
Luego para poder tomar las muestras de combustible se tuvo que perforar el filtro
nuevo en la parte superior.
Figura 18. Modificación del filtro nuevo.
Para poder tomar las muestras en el filtro viejo se tomaron unas T y se
modificaron de forma que se pudieran instalar los mismos fittings toma muestras
86
en él, ya que por aspectos de diseño el filtro viejo no presentaba puntos
modificables para la instalación de los fittings.
Figura 19. Modificación de T.
Figura 20. Instalación final del filtro viejo.
87
Figura 21. Instalación final del filtro nuevo.
Inicio de la prueba 19 de abril 2007. Se tomaron muestras de combustible a las
250 y 500 h como se muestra en la siguiente tabla.
Tabla 7. Toma de muestras de combustible.
Fecha
EQUIPO
Código Muestra
30/05/2007 022-0701
DRENAJE
30/05/2007 022-0701
ENTRADA DE FILTRO
30/05/2007 022-0701
SALIDA DE FILTRO
30/05/2007 022-0734
DRENAJE
30/05/2007 022-0734
ENTRADA DE FILTRO
30/05/2007 022-0734
SALIDA DE FILTRO
15/05/2007 022-0701
DRENAJE
15/05/2007 022-0701
ENTRADA DEL FILTRO
15/05/2007 022-0701
SALIDA DEL FILTRO
16/05/2007 022-0704
DRENAJE
16/05/2007 022-0704
ENTRADA DEL FILTRO
16/05/2007 022-0704
SALIDA DEL FILTRO
88
Estas muestras están siendo analizadas por la Universidad Nacional.
2.3.8 Desarrollo de la prueba de los mandos y spindles.
Para el desarrollo de esta prueba se seleccionó el camión 729 al cual se le van a
realizar tomas de muestras del aceite de los mandos finales y los spindles. El
siguiente es el seguimiento de los PM del camión durante el transcurso de la
prueba.
Tabla 8. Seguimiento del camión 729.
FEBRERO 16 -Viernes
Turno Diurno
Camión 729 PM de 1000 Hrs KE084554 Favor enviar a lavado y dejar a las
6:00 Pm en hangar con pruebas operativas listas
Camión 729 Inspección AV + IR Alternador Principal KE084556
Camión 729 Inspección Estructural KE084557
Camión 729 Verificación Hermeticidad de Ductos KE082245
Camión 729 Engrasar Rodamientos de Main Blower KE084555
MARZO 2 -Viernes
Turno Diurno
Camión 729 Inspección de campo 250 Hrs KE085260
MARZO 15 -Jueves
Turno Diurno
Camión 729 Seis de 500 Hrs KE085977
Camión 729 Inspección Ultrasonido 1000 Hrs KE085978
MARZO 27 - Martes
Turno Diurno
Camión 729 Inspección de Campo 250 Hrs KE086449
89
ABRIL 10 - Martes
Turno Diurno
Camión 729 Seis de 2000 hrs. KE086806 Favor enviar a lavado esta noche y
dejar a las 6:00 a.m en hangar
Camión 729 Inspección AV + IR alternador Principal KE086807
Camión 729 Inspección Estructural KE086808
Camión 729 Verificación Hermeticidad de ductos KE086809
Camión 729 Revisión de Espesores de Tolva 6000 Hrs KE084558
Las tareas de filtrado fueron realizadas con de unidades de filtrado, la eléctrica
sencilla que es la que está en la izquierda y la eléctrica Hydac que está en la parte
derecha.
Figura 22. Unidad de filtrado de mandos y spindles máquina eléctrica.
Figura 23. Unidad de filtrado de mandos y spindles máquina HYDAC.
90
La prueba se desarrolló sin presentarse ningún problema.
2.3.9 Determinación de puntos de muestreo.
La siguiente es la determinación de los puntos de muestreo para la instalación
válvulas de acople rápido para muestras de aceite (VARMA) en los sistemas de
motor, levante, y dirección de los camiones EH5000.
•
Sistema motor.
Esta es la ubicación del punto para la toma de muestra de aceite motor en los
camiones EH320.
Figura 24. Punto perfecto para la instalación de la VARMA.
Figura 25. Ubicación e instalación de la VARMA en el cabezal de filtros.
91
Figura 26. Ubicación e instalación de la VARMA en el cabezal de filtros.
Este punto cumple con la condición de estar ubicado después de la bomba y antes
del los filtros, lo cual lo hace favorable para la instalación de la VARMA.
Para la instalación del punto para la toma de muestra de aceite motor se necesita
de dos piezas que son:
Acople rápido CATERPILLAR p/n 8C3446.
Dicho acople rápido viene con los siguientes accesorios.
•
Tapa protectora p/n 8C3445.
•
O-ring.
Adaptador hembra-macho que debe ser construido en cobre, el cual tiene el
siguiente diseño.
Figura 27. Diseño del adaptador.
92
Las dimensiones del acople para su posterior construcción son las siguientes.
Figura 28. Plano del adaptador.
Figura 29. Plano seccionado del adaptador.
93
Fueron construidos 4 acoples para ser probados en los camiones, y luego de
establecer que funcionan con mucho éxito, se pasó la propuesta para que se
construyeran 56 acoples adicionales, pero esta contruccion será dada a una
empresa contratista.
•
Sistema hidráulico de levante.
Para este sistema se necesita un fitting de toma de presión de la propia marca de
los camiones EH320 y que sus estándares de diseño cumplen con las condiciones
de operación, para las que será sometido, ya que este sistema tiene una presión
de operación máxima de 3000 psi. El parte número del fitting es: p/n 4093187.
Figura 30. Puerto de prueba Stauff [5].
Figura 31. Puerto de prueba Stauff y su manguera [5].
94
La ubicación del punto para la toma de aceite hidráulico de levante cumple con las
siguientes condiciones:
•
Flujo después de las bombas.
•
Flujo inmediatamente antes de los componentes sensibles a los
contaminantes.
•
Flujo antes de los filtros.
Para localizar el punto para la instalación de la VARMA se estudió el circuito
hidráulico del sistema de levante.
Figura 32. Sistema de levante y enfriamiento de frenos [18].
Para cumplir la condición después de bomba y antes de filtros se simplifica el
sistema como sigue.
95
Figura 33. Tanque, bomba y filtros del sistema [18].
Figura 34. Ubicación de la VARMA [18].
Para este sistema se va a usar el fitting marcado con azul en la siguiente tabla
96
Tabla 9. Referencia en azul del fitting toma muestra para sistema de levante.
A continuación se presentan varias fotos en las que se observa donde será
instalado el fitting de toma muestra en el sistema de levante de los camiones
EH320.
Figura 35. VARMA instalada.
97
En las siguientes se observa la manguera de alta presión para la adquisición de la
muestra.
Figura 36. VARMA instalada con su manguera para toma de muestra.
Figura 37. VARMA instalada con su manguera para toma de muestra.
98
Actualmente se han instalado 8 fittings en los camiones EH5000, y ya fueron
encargados los 52 faltantes para toda la flota, debido a que se agotaron las
piezas.
•
Sistema hidráulico de dirección.
Para la localización de la VARMA en este sistema se hizo al análisis del circuito de
igual manera que en el sistema de levante, y se encontró que en el filtro del
sistema de dirección los camiones ya tienen instalado el fitting para la toma de
muestras (VARMA), pero su ubicación no es ergonómica, ya que es muy
incomodo llegar hasta el lugar. Por tal motivo se seleccionó un punto que está
situado en la bomba de dirección. Este sistema también trabaja a 3000 psi que es
la máxima presión.
Figura 38. Bomba de dirección [18].
99
Figura 39. Ubicación de la VARMA [18].
Para este sistema se va a usar el fitting marcado con rojo en el siguiente tabla
Tabla 10. Referencia en rojo de fitting toma muestra para sistema de dirección [19]
100
Para este sistema se tiene que esperar a que se encargue el fitting a la empresa
SRAUFF en USA, porque este tipo no lo hay en Carbones del Cerrejón LCC.
2.3.10 Informe de observaciones realizadas al respiradero del tanque de
combustible en los camiones EH5000
El presente es un estudio realizado a los camiones EH5000 en el taller de
mantenimiento, en el cual se hicieron observaciones a los camiones en el
respiradero del tanque de combustible, con el fin de saber cómo se estaba
controlando la contaminación del combustible en el tanque de almacenamiento de
este en los camiones. Dichas observaciones fueron realizadas durante la
realización del respectivo PM del camión y también durante la realización de
tareas imprevistas o no programadas en estos.
La siguiente tabla nos describe las observaciones realizadas.
Tabla 11. Seguimiento del respiradero tanque de combustible.
SEGUIMIENTO DEL RESPIRADERO DEL TANQUE DE COMBUSTIBLE EN
EH5000
Camión
Tiene
Tiene
manguera? FILTRO?
Fecha
d/m/a
714
SI
NO
30/03/2007
731
SI
NO
30/03/2007
711
NO
NO
30/03/2007
721
SI
NO
03/04/2007
Observaciones
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Ninguna
Presencia de barro en la
manguera
101
747
SI
NO
03/04/2007
Presencia de barro en la
manguera
Tiene en el chasis los puntos
703
NO
NO
03/04/2007
para la instalación del filtro de
aire para el respiradero del
tanque de combustible
743
SI
NO
03/04/2007
729
SI
NO
10/04/2007
722
SI
NO
10/04/2007
732
SI
NO
10/04/2007
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Tiene en el chasis los puntos
704
NO
NO
10/04/2007
para la instalación del filtro de
aire para el respiradero del
tanque de combustible.
725
SI
NO
10/04/2007
736
SI
NO
11/04/2007
745
SI
NO
11/04/2007
718
SI
NO
13/04/2007
755
SI
NO
13/04/2007
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
102
730
SI
NO
16/04/2007
710
NO
NO
16/04/2007
716
SI
NO
16/04/2007
Presencia de barro en la
manguera
Ninguna
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera.
Tiene en el chasis los puntos
702
SI
SI
17/04/2007
para la instalación del filtro de
aire para el respiradero del
tanque de combustible.
Tiene un filtro en estos sin
utilizar.
742
SI
NO
17/04/2007
Presencia de barro en la
manguera
La manguera está limpia pero
759
SI
NO
18/04/2007
es porque el camión está
nuevo.
Presencia de barro en la
manguera.
Tiene en el chasis los puntos
para la instalación del filtro de
aire para el respiradero del
701
SI
SI
18/04/2007
tanque de combustible.
Tiene un filtro en estos el
cual está siendo utilizado
para
el
combustible,
tanque
pero
de
dicho
filtro está en mal estado.
103
720
SI
NO
20/04/2007
726
SI
NO
20/04/2007
719
SI
NO
23/04/2007
752
SI
NO
23/04/2007
723
SI
NO
25/04/2007
740
SI
NO
25/04/2007
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Presencia de barro en la
manguera
Número total de camiones: 60
Camiones observados: 29
Porcentaje de camiones observados: 48.33%
Porcentaje de camiones con filtro de los observados: 6.89%
A continuación se pueden observar imágenes que nos dan una visión más
detallada del estudio.
Figura 40. Camión 701.
104
Figura 41. Camión 701.
En las anteriores imágenes se puede ver la utilización de los puntos para la
instalación del filtro del respiradero del tanque de combustible, dichos puntos solo
los tienen los camiones 701, 702, 703 y 704. En el camión 702 también está el
filtro instalado pero no tiene la manguera en su posición.
2.3.11 Observaciones de la manipulación del combustible.
A continuación se muestran algunos de los principales errores que se han
observado en la manipulación del combustible.
Resultados de Observaciones
Figura 42. Tapa de combustible en camión llena de barro.
105
Figura 43. Tapa de combustible en camión suelta.
Figura 44. Carro tanque con punto de recibo Diesel, sin tapa de protección.
Figura 45. Fuga de combustible por salida de acople rápido.
Figura 46. Mangueras de circulación de combustible, desordenadas y de longitud
excesiva.
106
Figura 47. Pistola de tanqueo de combustible sin tapa dentro de recipiente con
lodo
Figura 48. Entrada de combustible sin tapa y cubierta de contaminación.
Figura 49. Entrada de combustible con tapa y libre de contaminación.
2.3.12 Observaciones de la manipulación de los lubricantes.
A continuación se muestran algunas oportunidades de mejoramiento en la
manipulación de los lubricantes.
107
Resultados de Observaciones
Figura 50. Carrete de grasa con fuga de grasa en camión de suministro SO 76-112
Figura 51. Pistola de suministro con punta llena de tierra en camión de suministro
SO 76-112
Figura 52. Mangueras de suministro en el piso y sin tapa protectora en Isla de
Lubricantes – talleres Permanentes
108
Figura 53. Mangueras de suministro en el piso y sin tapa protectora en Isla de
Lubricantes – talleres Permanentes
Figura 54. Mangueras y puntas de entrega abiertas a la contaminación en Isla
Portátil 3 – Cotorra
Figura 55. Mangueras y puntas de entrega abiertas a la contaminación en Isla
Portátil 3 – Cotorra
109
Figura 56. Fuga abundante por bb de recibo de aceite 15W40 en Isla de
Lubricantes #4 – Early Start.
Figura 57. Bomba inadecuada para manejo del lubricante 15W40 a los talleres
Permanentes.
110
2.4 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
El desgaste general de una superficie por roce constante
Abrasión
debido a la presencia de material extraño, partículas
metálicas, o suciedad en el lubricante. Puede también causar
también una rotura del elemento.
Aceite derivado de una fuente mineral, tal como petróleo, en
Aceite Mineral
comparación con los aceites derivados de las plantas y de los
animales.
Aceite
Multigrado
Aceite Sintético
Acumulador
Adherencia
Es un aceite que alcanza los requisitos de más de una
clasificación del grado de viscosidad del SAE, y puede por lo
tanto ser usado en un mayor rango de temperaturas.
El aceite producido por síntesis más que por la extracción o
el refinamiento.
Un envase en el cual el líquido se almacena bajo presión
como fuente de energía fluida, para martillos hidráulicos, etc.
La característica de un lubricante que le hace aferrarse o
adherir a una superficie sólida.
Un compuesto que realza una cierta característica, o imparte
una cierta nueva característica al fluido base, pudiendo llegar
Aditivo
al 20 por ciento de la composición final. Los tipos más
importantes son: antioxidante, antidesgaste, inhibidores de la
corrosión, mejoradores del índice de la viscosidad, e
inhibidores de espuma.
Antiespumante
Aditivos para reducir la formación de espuma en productos
de
petróleo:
aceite
de
silicio
para
romper
burbujas
111
superficiales grandes, y
polímeros que disminuyen la
cantidad de burbujas pequeñas.
Elementos que prolongan la vida útil de un aceite base en la
Antioxidantes
presencia de condiciones oxidativas y metales catalizadores,
a elevadas temperaturas.
Una medida de la cantidad de material inorgánico en aceite
Ceniza
lubricante. Se determina quemando el aceite y pesando el
residuo. Los resultados se expresan como tanto por ciento en
peso.
Es la probabilidad de que un equipo cumpla una misión
Confiabilidad
específica bajo condiciones de uso determinadas en un
/ Reliability
período determinado. El estudio de confiabilidad es el estudio
de fallos de un equipo o componente.
Pérdida de un metal debido a una reacción química entre el
Corrosión
metal y su medio ambiente. Es un proceso de la
transformación en el cual el metal pasa de su forma
elemental a una forma combinada (compuesta).
Materiales insolubles en el aceite que resultan de la
Depósitos
oxidación y de la descomposición del aceite, debido a la
contaminación de lubricante por fuentes externas y paso de
gases al carter del motor.
Desgaste
El agotamiento o el desprendimiento de la superficie de un
material como resultado de la acción mecánica.
En lubricación, un aditivo o un lubricante compuesto que
tiene la característica de mantener las materias insolubles en
Detergente
suspensión previniendo así su deposición donde 112espués
ser dañinas. Un detergente puede también dispersar los
depósitos ya formados
112
La disponibilidad es una función que permite calcular el
porcentaje de tiempo total en que se puede esperar que un
Disponibilidad /
equipo esté disponible para cumplir la función para la cual fue
Availibility
destinado. La
disponibilidad
de
un
Item
no
implica
necesariamente que esté funcionando, sino que se encuentra
en condiciones de funcionar.
Emulsión
Espuma
Mezcla íntima del aceite y del agua, generalmente de un
aspecto lechoso o turbio.
Aglomeración de burbujas del gas separadas una de otra por
una película líquida fina de un líquido.
Un método analítico de determinar el estado de la máquina
Ferrografía
cuantificando y examinando partículas ferrosas del desgaste
suspendidas en el lubricante o el líquido hidráulico.
El proceso físico o mecánico de separar material de
Filtración
partículas insolubles de un fluido, pasando el líquido a través
de un medio filtrante.
Grado de
Cualquier sistema ( SAE, ISO, etc.) que caracterice a los
viscosidad
lubricantes según su viscosidad
Medida del cambio de la viscosidad de un líquido con
Índice de la
temperatura. A mayor índice de la viscosidad, más pequeño
viscosidad
es el cambio relativo de viscosidad con el cambio de
temperatura.
Material insoluble que se forma como resultado de
Lodo
reacciones que producen deterioro en el aceite o por
contaminación de éste o ambos.
Cualquier sustancia que se interpone entre dos superficies en
Lubricante
movimiento relativo con el propósito de reducir la fricción y el
desgaste entre ellas.
113
Acción de reducir el rozamiento entre dos superficies con
Lubricar
movimiento relativo al interponer entre ellas una sustancia
lubricante.
Lubricante
sintético
Lubricante producido por síntesis química, más que por la
extracción o el refinamiento del petróleo, para producir un
compuesto con propiedades planeadas y predecibles.
Artificio o conjunto de aparatos combinados para recibir cierta
Máquina
forma de energía, transformarla y restituirla en otra más
adecuada o para producir un efecto determinado.
Disulfuro del molibdeno, un lubricante sólido y reductor de la
Molibdeno
fricción, coloidalmente dispersado en algunos aceites y
grasas.
Efecto del oxígeno al atacar a los líquidos del petróleo. El
Oxidación
proceso es acelerado por el calor, la luz, los catalizadores del
metal y la presencia del agua, de los ácidos, o de los
contaminantes sólidos.
Un tipo de líquido derivado del petróleo crudo parafínico, con
Parafínico
una elevada parte de la cadena recta saturada de los
hidrocarburos.
En un motor de combustión interna, la relación del volumen
Relación de
del espacio de combustión entre el punto con el pistón en su
compresión
punto más bajo en relación con el espacio con el pistón en su
punto más bajo.
114
3. METODOLOGÍA
La metodología para la ejecución de este proyecto, está basada en la realización
de varias pruebas, mediante las cuales se tomarán los resultados de estas para
ser respectivamente analizadas, y de este modo buscar las soluciones a las
posibles causas de contaminación del combustible y el aceite, para de esta
manera mejorar las prácticas relacionadas con el manejo de estos. Varias de
estas pruebas son:
Prueba para comparación de tendencias de análisis de aceites con filtro
centrifugo vs sin filtro centrífugo en motores MTU 16V4000 de los camiones
EH5000.
Protocolo de la prueba
OBJETIVO:
El presente protocolo de prueba establece la metodología para comparar la
tendencia de los valores de metales de las muestras de análisis de aceite con filtro
centrífugo vs sin filtro centrífugo en camiones EH5000, como referencia para
validar valores críticos en los análisis de aceite.
EQUIPOS PROPUESTOS PARA LA PRUEBA DE CADA TIPO DE FILTRO:
Un (1) camión EH5000 sin filtro centrífugo fuera de garantía (camión 703).
DESCRIPCIÓN DE LA PRUEBA
Durante la realización de un PM, se procederá a la eliminación temporal del filtro
centrífugo del camión 703 (fuera de garantía) por 250 horas. Se tomarán muestras
de aceite para analizarlas cada 50 horas. Estas muestras sin filtro centrífugo se
115
tomarán como referencia para compararlas luego contra el mismo camión,
instalándole el filtro centrifugo, cada 50 horas durante otras 250 horas.
Después del primer cambio de aceite (sin filtro centrifugo), se realizará un cambio
de aceite y con la rehabilitación del filtro centrífugo y se vuelve a realizar la misma
rutina de muestras de análisis de aceite cada 50 horas hasta completar otras 250
horas, con el filtro centrifugo rehabilitado. Finalmente, después de las 250 horas
con el filtro activado (500 horas totales de prueba), se cambia nuevamente el
aceite y el camión retorna a la rutina normal de PM.
DURACIÓN DE LA PRUEBA Y NÚMERO DE MUESTRAS:
Se realizarán dos corridas de 250 horas al equipo (con cambio de aceite a las 250
horas). La duración total de la prueba es de 500 horas o 1 mes aproximadamente.
Después de las primeras 250 horas sin filtro centrifugo, se rehabilita el filtro
centrífugo para las siguientes 250 horas. Para el camión, se tomarán muestras
cada
50
horas,
es
decir
un
total
de:
Un
(1)
camión/prueba
x
500hr/50hr/muestra/camión = 10 muestras/prueba
SOBRE LA TOMA DE MUESTRAS
La toma de muestras cada 50 horas del intervalo de 250 horas serán realizadas
por el grupo GIT. Todas las muestras serán analizadas por el GIT, quién enviará
resultados a la flota. El muestreo se realizará de la siguiente forma:
• A las 50 horas: Soporte Grupo GIT
• A las 100 horas: Soporte Grupo GIT
• A las 150 horas: Soporte Grupo GIT
• A las 200 horas: Soporte Grupo GIT
• A las 250 horas: Soporte Grupo GIT
PARÁMETROS A EVALUAR:
Valores de metales de los análisis de aceite sin filtro centrífugo (Fe, Cr, Cu, Pb, Al)
116
EVALUACIÓN DE RESULTADOS:
ƒ
Después de la prueba, se analizan los parámetros de evaluación del camión en
prueba.
ƒ
Si se detectan condiciones anormales en las pruebas o se revelan problemas
en el aceite se suspenderá realización de más pruebas.
ƒ
Si la condición del aceite es aceptable, entonces se procederá a la realización
de otra prueba para acumular más datos que permitan la valoración confiable
de límites de los metales de desgaste en los análisis de aceite.
Prueba de filtros coalescentes en camiones EH5000
Protocolo de la prueba
OBJETIVO:
El presente protocolo de prueba establece la metodología para evaluar el
desempeño de los filtros coalescentes que serán probados en camiones EH5000
durante un período de 3000 hrs de operación, las cuales son las horas estimadas
de vida del filtro coalescente.
EQUIPOS PROPUESTOS PARA LA PRUEBA DE CADA TIPO DE FILTRO:
Un (1) camión EH5000 con filtro coalescente (camión 734)
Un (1) camión EH5000 con filtros actuales –Testigo (camión 701)
DESCRIPCIÓN DE LA PRUEBA
Se procederá a la presentación e instalación del filtro coalescente en el camión,
con puntos de toma de muestras antes y después de los filtros. Se tomarán tres
muestras diferentes: una muestra de combustible (tipo 1) antes de los filtros
coalescentes, una de combustible (tipo 2) después de los filtros coalescentes y
117
una del drenaje (tipo 3) para medir la cantidad de agua. Las muestras de
combustible se entregan al laboratorio para determinar el código ISO y el
porcentaje de agua con prueba gravimétrica.
DURACIÓN DE LA PRUEBA Y NÚMERO DE MUESTRAS:
Se tomarán muestras cada 500 horas de operación hasta completar 3000 horas.
El filtro del camión piloto se cambia cada 500 horas y se tomarán 3 muestras
(antes y 118espués del filtro, más la de drenaje) a las 500 horas antes del cambio,
para un total de 3 muestras cada 500 horas.
El filtro coalescente se cambiará a las 3000 horas y se tomarán 3 muestras (antes
y 118espués del filtro, más la de drenaje) cada 500 horas hasta completar las
3000 horas de operación. Puesto que son 3 muestras por camión, 1 camiones, 6
ciclos de toma de muestras por la prueba completa, son un total de 3 x 1 x 6 = 18
muestras en aproximadamente 5 meses para el filtro coalescente.
PARÁMETROS A EVALUAR:
•
Análisis de combustible antes de los filtros con código ISO
•
Análisis de combustible después de los filtros con código ISO
•
Eficiencia de los filtros por volumen de agua capturado
•
Duración o estimación eficiente del tiempo de cambio de los filtros
coalescentes
EVALUACIÓN DE RESULTADOS:
ƒ
Durante el período de la prueba, se hará seguimiento a los parámetros de
evaluación tanto al camión en prueba como al camión “testigo”
ƒ
Si se detectan valores anormales en algún camión en prueba, se hará revisión
de los filtros para establecer su condición. Si la condición revela problemas de
calidad de los filtros se suspenderá la prueba
118
ƒ
Al finalizar el período de las pruebas se hará una inspección de los filtros de
cada tipo para evaluar el estado de los mismos y realizar comparaciones entre
los dos tipos
ƒ
Si la condición y desempeño de los filtros coalescentes es superior a la de los
filtros utilizados actualmente, y si la relación de costo beneficio comparado con
el período de cambio de los mismos también es superior, entonces se
procederá al uso de los filtros nuevos probados
Prueba para monitoreo de análisis de aceite en filtración de mandos finales y
spindles con maquina hydac y bomba eléctrica en camiones EH5000
PROTOCOLO DE LA PRUEBA
OBJETIVO:
El presente protocolo de prueba establece la metodología consistente en la
comparación de la toma de muestras de aceites en mandos finales y spindles de
los camiones EH5000 en los siguientes casos: A- antes de filtrar, B- después de
filtrar con máquina Hydac en mfind y spind, y C- después de filtrar con la bomba
eléctrica actual en mfini y spini
Se busca con ello medir el control de limpieza en los componentes. De igual
manera se pretende:
•
Comprobar excesivo desgaste de los componentes
EQUIPOS PROPUESTOS PARA LA PRUEBA:
Se tomará 1 camión para la prueba: (C729).
DESCRIPCIÓN DE LA PRUEBA
Durante la realización de un PM, se procederá a la toma de muestras de aceite
después de filtrar con la bomba eléctrica actual en mfini y spini, y después de filtrar
119
con máquina Hydac en mfind y spind. Dichas muestras serán entregadas al grupo
GIT para su análisis. Finalmente se compararán resultados.
DURACIÓN DE LA PRUEBA Y NÚMERO DE MUESTRAS:
La prueba tendrá una duración de aproximadamente 3 meses. Se realizarán 3
pruebas para el equipo seleccionado, para un total de 3 tomas de muestra en los
PM. Por prueba se tomarán 4 muestras antes del filtrado y 4 muestras después del
filtrado, para un total de 8 muestras x 1 equipos x 3 tomas = 24 muestras totales
por tipo de máquina.
PARÁMETROS A EVALUAR:
Comparación de código ISO y de los valores de metales de desgaste en los
análisis de aceite antes del control del proceso de filtrado vs el proceso de filtrado
controlado. Se dará especial cuidado al comportamiento del hierro (Fe) en las
pruebas.
EVALUACIÓN DE RESULTADOS:
Después de la prueba, se analizan los parámetros de evaluación de los camiones
en prueba. Se espera conclusiones sobre:
ƒ
Evidencia de la ineficiencia del filtrado en condiciones fuera de control
ƒ
Que el ineficiente filtrado actual impide bajar los niveles de Fe
ƒ
Que, a pesar de un eficiente filtrado, los componentes efectivamente se
desgastan, pero a ratas más tolerables e inferiores a las actuales
3.1 TIPO DE INVESTIGACION
Investigación exploratoria: Recibe este nombre la investigación que se realiza
con el propósito de destacar los aspectos fundamentales de una problemática
determinada y encontrar los procedimientos adecuados para elaborar una
investigación posterior. Es útil desarrollar este tipo de investigación porque, al
120
contar con sus resultados, se simplifica abrir líneas de investigación y proceder a
su consecuente comprobación.
Investigación descriptiva: Mediante este tipo de investigación, que utiliza el
método de análisis, se logra caracterizar un objeto de estudio o una situación
concreta, señalar sus características y propiedades. Combinada con ciertos
criterios de clasificación sirve para ordenar, agrupar o sistematizar los objetos
involucrados en el trabajo indagatorio, y puede servir de base para investigaciones
que requieran un mayor nivel de profundidad.
Investigación explicativa: Mediante este tipo de investigación, que requiere la
combinación de los métodos analítico y sintético, en conjugación con el deductivo
y el inductivo, se trata de responder o dar cuenta del porqué del objeto que se
investiga.
3.2 POBLACION Y MUESTRA.
La presente investigación se desarrolla en la empresa carbonífera Carbones del
Cerrejón LCC, departamento de mantenimiento, superintendencia de camiones
eléctricos, camiones EUCLID HITACHI EH5000.
3.2.1 Población
La población de la investigación es de 60 equipos, los cuales hacen referencia al
100% de los camiones EUCLID HITACHI EH5000 de 320 toneladas de capacidad
utilizados para el acarreo de material estéril en la empresa CARBONES DEL
CERREJON LCC.
121
3.2.2 Muestra
Para el desarrollo del proyecto debemos tomar varias muestras por separado, ya
que por la realización de pruebas del proyecto se toman en cada uno muestras
diferentes.
• PRUEBA PARA MONITOREO DE ANALISIS DE ACEITE EN FILTRACIÓN
DE MANDOS FINALES Y SPINDLES CON MAQUINA HYDAC Y BOMBA
ELECTRICA EN CAMIONES EH5000
1 camión.
• PRUEBA DE FILTROS COALESCENTES EN CAMIONES EH5000
2 camones.
• PRUEBA PARA COMPARACIÓN DE TENDENCIAS DE ANÁLISIS DE
ACEITES CON FILTRO CENTRIFUGO vs SIN FILTRO CENTRIFUGO EN
MOTORES MTU 16V4000 DE LOS CAMIONES EH5000
1 camión.
Basado en las pruebas realizadas la muestra total es de: 4 camiones.
60 camiones ----------------------100%
4 camiones ------------------------ X
X= 6.66% de la flota de camiones EH5000.
122
3.3 INSTRUMENTOS DE RECOLECCION
Se tomarán muestras de aceite en cada una de las pruebas para poder recoger la
información del análisis del aceite.
Se harán observaciones de las tareas de mantenimiento durante PM de los
camiones EH5000.
Se hará un seguimiento de las actuales condiciones de manejo del combustible y
del aceite en los camiones.
3.3.1 Proceso de análisis
El proceso de análisis se hará basándonos en los resultados de los análisis de las
muestras de las pruebas.
3.3.2 Resultados
•
Prueba del filtro centrífugo.
Las siguientes tablas muestran los resultados de análisis de aceite de la prueba
del filtro centrífugo realizada al camión 703 de la flota de EH5000.
123
Tabla 12: Resultados del análisis de aceite del motor sin filtro centrífugo.
RESULTADOS ANÁLISIS DE ACEITE MOTOR SIN FILTRO CENTRÍFUGO POR
250 HORAS – CAMION 703
EQ
FECHA
TIPO
Pb
Cu
Fe
Cr
Al
Si
Mo
Na
CARB
703 20070304 SFC
1
3,2
10
0,2 2,2
3,8
1,2
5,7
0,41
703 20070312 SFC
1
4,2
13
0,5 2,7
3
1,3
5,8
0,58
703 20070316 SFC
1
4,6
17
0,6 2,1
3,9
1,4
6,3
0,71
703 20070319 SFC
1,1
6
22
2,8
4,7
1,2
6,6
0,91
703 20070321 SFC
1,3
7
31
1,2 2,3
4,1
1
7,4
0,99
1
Tabla 13: Resultados del análisis de aceite del motor sin filtro centrífugo.
RESULTADOS ANÁLISIS DE ACEITE MOTOR SIN FILTRO CENTRÍFUGO POR
250 HORAS – CAMION 703
EQ
FECHA
TIPO DIL AGUA VISC
Nit
Oxi
Sul HRS HORAS MOTOR
703 20070304 SFC
0
0
14,56 0,12 0,12 0,17
50
1013,33
703 20070312 SFC
0
0
14,39 0,16 0,13 0,23 100
1051,00
703 20070316 SFC
0
0
14,83 0,2 0,16 0,28 150
1088,44
703 20070319 SFC
0
0
14,71 0,26 0,2 0,37 200
1153,85
703 20070321 SFC
0
0
14,8 0,28 0,21 0,42 250
1204,54
Tabla 14: Resultados del análisis de aceite del motor con filtro centrífugo.
RESULTADOS ANÁLISIS DE ACEITE MOTOR CON FILTRO CENTRÍFUGO POR
250 HORAS – CAMIÓN 703
EQ
FECHA
TIPO Pb
Cu
Fe
Cr
Al
Si
Mo
Na
CARB
703
20070325
CFC
1
1
4
0
1,1
6,3 1,4
4,3
0,12
703
20070327
CFC
1
1,3
6
0,2
1,7
3
1,2
5,5
0,3
703
20070330
CFC
1
1,7
7
0,1
1,7
3
1
5,3
0,33
703
20070401
CFC
1
1,8
8
0,2
1,7
3
0,8
5,5
0,4
703
20070402
CFC
1
1,9
9
0,3
1,5
3,1 0,5
5,7
0,53
124
Tabla 15: Resultados del análisis de aceite del motor con filtro centrífugo.
RESULTADOS ANÁLISIS DE ACEITE MOTOR CON FILTRO CENTRÍFUGO POR
250 HORAS – CAMIÓN 703
EQ
FECHA
TIPO DIL AGUA VISC
Nit
Oxi
Sul HRS HORAS MOTOR
703 20070325 CFC
0
0
14,46 0,12 0,12 0,12
50
1245,00
703 20070327 CFC
0
0
14,45 0,11 0,12 0,11 100
1293,27
703 20070330 CFC
0
0
14,41 0,15 0,1 0,12 150
1342,00
703 20070401 CFC
0
0
14,5 0,19 0,12 0,15 200
1379,18
703 20070402 CFC
0
0
14,72 0,2 0,15 0,21 250
1433,12
Graficas de los resultados.
Figura 58. Tendencia del plomo prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 58. El plomo durante la prueba con el filtro activado se
comportó de manera constante, pero con el filtro desactivado, después de las
150h comenzó a incrementarse un poco. Pero este incremento no presenta ningún
problema, ya que la tendencia normal de la concentración de plomo es de 2 ppm y
el dato máximo de la concentración de este durante la prueba fue de 1.3 pmm lo
que nos indica que está bajo niveles normales.
125
Figura 59. Tendencia del cobre prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 59. El cobre tiene una tendencia similar, con la diferencia
que con el filtro activado los valores de este metal son pequeños y con el filtro
desactivado estos valores se disparan de forma considerable. Aunque estos
valores de la grafica son muy bajos comparados con la tendencia normal del cobre
que es de 40 ppm.
Figura 60. Tendencia del hierro prueba del filtro centrífugo.
126
Comentario de la figura 60. Al igual que el cobre el hierro tiene una tendencia
similar de CFC y SFC, con la diferencia que con el filtro activado los valores de
este metal son pequeños y con el filtro desactivado estos valores se disparan de
forma muy considerable, ya que como se puede ver en la grafica el valor del metal
en el estado SFC es de 31 ppm y la tendencia normal del hierro es de 30 ppm, lo
cual nos indica que este valor pasó del límite de la concentración de hierro en el
aceite produciéndose desgaste de componentes en el motor.
Figura 61. Tendencia del cromo prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 61. De igual manera que los anteriores metales el cromo
también tiene una tendencia similar, pero con los valores disparados con el filtro
desactivado. El valor más alto del metal es de 1.2 ppm y su límite normal es de 3.5
ppm, demostrando que la tendencia SFC es mayor pero no sobrepasó el límite.
127
Figura 62. Tendencia del aluminio prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 62. Este metal también tiene el comportamiento de los
anteriores. Al estar en el estado de SFC los valores del metal se disparan pero no
sobrepasan el límite de 3.5 ppm.
Figura 63. Tendencia del silicio prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 63. El silicio tiene una tendencia diferente haciendo una
comparación de los estados SFC y CFC.
En el estado CFC el silicio va disminuyendo y después se mantiene constante
hasta que aumenta un poco. Sin embargo, en SFC disminuye entre 50-100 h,
128
aumenta entre 100-200 h, y después disminuye un poco. El silicio aumenta sin
filtro centrifugo pero no pasa el límite que es de 7 ppm.
Figura 64. Tendencia del molibdeno prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 64. El molibdeno tiene un comportamiento variado en los
dos estados de de la prueba. En CFC se ve una caída en la concentración de la
sustancia, mientras en el estado de SFC hay un aumento entre 50-150 h, y
después una disminución, lo cual nos indica que el molibdeno disminuye con el
filtro activado. El valor límite es de 2 ppm.
Figura 65. Tendencia del sodio prueba del filtro centrífugo.
129
Comentario de la figura 65. El sodio tiene un comportamiento similar en los dos
estados, pero valores más altos con el filtro desactivado. Valor límite 16 ppm.
Figura 66. Tendencia del carbón prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 66. La presencia de carbón en el aceite durante la
prueba tiene un comportamiento similar, con la diferencia que con el filtro activado
la concentración del carbón es menor, y al desactivar el filtro esta concentración
se dispara
Figura 67. Tendencia de la dilución prueba del filtro centrífugo.
130
Comentario de la figura 67. Durante la realización de la prueba no se presentó
dilución en el aceite ya sea con el filtro activado o desactivado.
Figura 68. Tendencia del agua prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 68. Al igual que la dilución, no se presentó contenido de
agua en el aceite durante la realización de la prueba.
Figura 69. Tendencia viscosidad prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 69. La viscosidad del aceite tuvo una variación dentro
del rango de [14.39 a 14.83 (Pa.s) o (cSt)], lo cual es aceptable por estar dentro de
131
los rangos establecidos por el API para el grado utilizado. Un SAE 15W-40 debería
mantenerse entre 12.5 cSt y 16.3 cSt a 100ºC. Las variaciones dentro de este
rango no son significativas.
Figura 70. Tendencia de la nitración prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 70. La nitración del aceite es más alta cuando el filtro
está desactivado, sin embargo no pasa del valor limite que es de 0.6%.
Figura 71. Tendencia oxidación prueba del filtro centrífugo.
132
Comentario de la figura 71. La oxidación del aceite es más alta cuando el filtro
está desactivado, sin embargo no pasa del valor limite que es de 0.75%.
Figura 72. Tendencia sulfatación prueba del filtro centrífugo.
Comentario de la figura 72. La sulfatación del aceite es más alta cuando el filtro
está desactivado, sin embargo no pasa del valor limite que es de 13.9%.
Figura 73. Tendencia de las horas del motor.
Comentario de la figura 73. Esta es una comparación de las de vida útil que
llevaba cada motor al momento de realizar la prueba del filtro centrífugo.
133
El desgaste puede provenir de varias partes del Motor. La tabla indica el origen
más probable del material que reporta análisis del aceite.
•
Prueba de los mandos y spindles.
Las siguientes tablas muestran los resultados de análisis de aceite de la prueba
monitoreo de análisis de aceite en filtración de mandos finales y spindles con
maquina hydac y bomba eléctrica en el camión EH5000 729.
134
Tabla 16. Resultados prueba de mandos
FECHA
ELEM
FEB/16/2007
SPIN I
FEB/16/2007
ESTADO
UNIDAD
Pb
Cu
Fe
Cr
Antes
M. eléctrica 0,8
15
1253
4,5
SPIN I
Después
M. eléctrica 0,5
12,6 1012
4,2
FEB/16/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica 0,9
14,5
985
5,9
FEB/16/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica 0,4
14,5
825
4,8
FEB/16/2007
MFIN D
Antes
Hydac
1,2
12,4 1463
6,2
FEB/16/2007
MFIN D
Después
Hydac
0,8
10,5 1325
5,4
FEB/16/2007
MFIN I
Antes
Hydac
1
8,95
983
7,4
FEB/16/2007
MFIN I
Después
Hydac
0,6
7,1
753
6
MAR/15/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica 0,5
10,5
828
2,9
MAR/15/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica 0,4
10,6
923
3,1
MAR/15/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica 0,2
8,2
1363
2,8
MAR/15/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
0
5,5
836
1,9
MAR/15/2007
MFIN I
Antes
Hydac
0,7
20,6 1554
6,9
MAR/15/2007
MFIN I
Después
Hydac
0
19,7 1374
6,4
MAR/15/2007
MFIN D
Antes
Hydac
0,5
21,3 1048
4,2
MAR/15/2007
MFIN D
Después
Hydac
0,2
21,5 1097
4,6
FILTRACION FILTRADO
ABRIL/10/2007 SPIN D
Antes
M. eléctrica 1,3
10,9
868
4,5
ABRIL/10/2007 SPIN D
Después
M. eléctrica 0,2
10
751
3,6
ABRIL/10/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica 0,9
9,4
735
3,7
ABRIL/10/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica 1,1
9,9
701
3,8
ABRIL/10/2007 MFIN D
Antes
Hydac
0,4
28,7 1136
7
ABRIL/10/2007 MFIN D
Después
Hydac
0,2
26,9
964
5,7
ABRIL/10/2007
MFIN I
Antes
Hydac
0,7
19,1
821
5,4
ABRIL/10/2007
MFIN I
Después
Hydac
0,6
18,9
715
5,1
135
Tabla 17. Resultados prueba de mandos
ESTADO
UNIDAD
FILTRACION
FILTRADO
SPIN I
Antes
FEB/16/2007
SPIN I
FEB/16/2007
FECHA
ELEM
Al
Si
Mo
Na
FEB/16/2007
M. eléctrica
8,2
32
0,6
6,5
Después
M. eléctrica
5,7
24,5
0,5
4,8
SPIN D
Antes
M. eléctrica
9,2
38,4
0,6
5,4
FEB/16/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
5,8
30,2
0,4
5,1
FEB/16/2007
MFIN D
Antes
Hydac
7,3
28,9
0,8
5,7
FEB/16/2007
MFIN D
Después
Hydac
6,3
26,3
0,7
4,8
FEB/16/2007
MFIN I
Antes
Hydac
7,6
32,5
0,75
6,1
FEB/16/2007
MFIN I
Después
Hydac
5,8
28,7
0,59
5,6
MAR/15/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
3,1
17,1
0,2
3,2
MAR/15/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
3,5
18,2
0,5
4,4
MAR/15/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica
4,3
23,1
0,4
3,1
MAR/15/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
2,7
15,4
0
3,2
MAR/15/2007
MFIN I
Antes
Hydac
4
28,5
1,2
3,9
MAR/15/2007
MFIN I
Después
Hydac
4,2
26,4
0,6
4
MAR/15/2007
MFIN D
Antes
Hydac
3,2
19,1
1,3
2,9
MAR/15/2007
MFIN D
Después
Hydac
3,2
21,2
0,9
3,3
ABRIL/10/2007 SPIN D
Antes
M. eléctrica
10,3
45,8
1,4
5
ABRIL/10/2007 SPIN D
Después
M. eléctrica
8,6
37,8
0,7
5,1
ABRIL/10/2007 SPIN I
Antes
M. eléctrica
8,5
36,5
0,7
4,4
ABRIL/10/2007 SPIN I
Después
M. eléctrica
8,8
35,8
1,2
4,7
ABRIL/10/2007 MFIN D
Antes
Hydac
22,4
70,9
1,1
8,6
ABRIL/10/2007 MFIN D
Después
Hydac
18,9
59,2
0,9
8,8
ABRIL/10/2007 MFIN I
Antes
Hydac
8,6
23,3
1
4,3
ABRIL/10/2007 MFIN I
Después
Hydac
9,5
25,7
1,4
4,9
136
Tabla 18. Resultados prueba de mandos
ESTADO
UNIDAD
FECHA
ELEM
FEB/16/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
150
0
23,5
35,2
FEB/16/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
145
0
23,3
25,9
FEB/16/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica
120
0
25,32
61,7
FEB/16/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
109
0
25,3
45,8
FEB/16/2007
MFIN D
Antes
Hydac
139
0
24,9
49,75
FEB/16/2007
MFIN D
Después
Hydac
134
0
22
35,8
FEB/16/2007
MFIN I
Antes
Hydac
149
0
23,5
48,8
FEB/16/2007
MFIN I
Después
Hydac
154
0
22,8
41,3
MAR/15/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
139
0
23,91
33,3
MAR/15/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
151
0
23,9
35,2
MAR/15/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica
167
0
23,44
40
MAR/15/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
170
0
22,72
24,7
MAR/15/2007
MFIN I
Antes
Hydac
123
0
28,82
34,7
MAR/15/2007
MFIN I
Después
Hydac
122
0
28,49
33
MAR/15/2007
MFIN D
Antes
Hydac
106
0
27,18
25,9
MAR/15/2007
MFIN D
Después
Hydac
113
0
26,7
26,8
ABRIL/10/2007 SPIN D
Antes
M. eléctrica
126
0
21,93
74,5
ABRIL/10/2007 SPIN D
Después
M. eléctrica
138
0
22,12
70,5
FILTRACION FILTRADO
B
AGUA VISCOS
Cal
ABRIL/10/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
152
0
22,5
52,1
ABRIL/10/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
152
0
22,34
61,7
ABRIL/10/2007 MFIN D
Antes
Hydac
94,4
0
24,58
79,5
ABRIL/10/2007 MFIN D
Después
Hydac
89,3
0
24,84
74,3
ABRIL/10/2007 MFIN I
Antes
Hydac
104
0
25,37
37,7
ABRIL/10/2007 MFIN I
Después
Hydac
96,8
0
25,91
39,6
137
Tabla 19. Resultados prueba de mandos
ESTADO
FECHA
ELEM
FEB/16/2007
SPIN I
Antes
FEB/16/2007
SPIN I
FEB/16/2007
UNIDAD
Mg
Nit
Oxi
Sul
M. eléctrica
1,3
0
8,9
3,45
Después
M. eléctrica
0,9
0
7,5
3,25
SPIN D
Antes
M. eléctrica
1
0
8,2
3,5
FEB/16/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
0,7
0
7,3
2,87
FEB/16/2007
MFIN D
Antes
Hydac
1
0
9,9
3,01
FEB/16/2007
MFIN D
Después
Hydac
1
0
8,4
2,46
FEB/16/2007
MFIN I
Antes
Hydac
1,6
0
8,6
3,2
FEB/16/2007
MFIN I
Después
Hydac
1,2
0
7,2
2,54
MAR/15/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
1,2
0
10,56 3,29
MAR/15/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
1,3
0
10,1
3,31
MAR/15/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica
1,8
0
9,8
3,39
MAR/15/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
1,2
0
9,62
3,79
MAR/15/2007
MFIN I
Antes
Hydac
1,8
0
9,32
2,28
MAR/15/2007
MFIN I
Después
Hydac
1,9
0
8,82
2,08
MAR/15/2007
MFIN D
Antes
Hydac
1,4
0
8,74
1,95
MAR/15/2007
MFIN D
Después
Hydac
1,5
0
8,84
1,96
ABRIL/10/2007 SPIN D
Antes
M. eléctrica
2,3
0
9,26
3,36
ABRIL/10/2007 SPIN D
Después
M. eléctrica
2
0
9,73
3,57
FILTRACION FILTRADO
ABRIL/10/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
1,8
0
9,79
3,81
ABRIL/10/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
2
0
9,54
3,73
ABRIL/10/2007 MFIN D
Antes
Hydac
3,5
0
9,42
3,34
ABRIL/10/2007 MFIN D
Después
Hydac
3,1
0
10,56 3,16
ABRIL/10/2007 MFIN I
Antes
Hydac
1,9
0
8,86
2,04
ABRIL/10/2007 MFIN I
Después
Hydac
1,8
0
9,4
2,18
138
Tabla 20. Resultados prueba de mandos
ESTADO
UNIDAD
FILTRACION
FILTRADO
SPIN I
Antes
FEB/16/2007
SPIN I
FEB/16/2007
FECHA
ELEM
P
Zn
FEB/16/2007
M. eléctrica
1032
10,2
Después
M. eléctrica
945
9,5
SPIN D
Antes
M. eléctrica
1203
11,25
FEB/16/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
974
9,98
FEB/16/2007
MFIN D
Antes
Hydac
987
12,89
FEB/16/2007
MFIN D
Después
Hydac
782
11,2
FEB/16/2007
MFIN I
Antes
Hydac
915
11,2
FEB/16/2007
MFIN I
Después
Hydac
859
9,58
MAR/15/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
1044
8,9
MAR/15/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
1125
9,9
MAR/15/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica
1223
11,9
MAR/15/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
1258
7,8
MAR/15/2007
MFIN I
Antes
Hydac
787
12
MAR/15/2007
MFIN I
Después
Hydac
748
11
MAR/15/2007
MFIN D
Antes
Hydac
648
9,1
MAR/15/2007
MFIN D
Después
Hydac
687
9,4
ABRIL/10/2007 SPIN D
Antes
M. eléctrica
1115
37,5
ABRIL/10/2007 SPIN D
Después
M. eléctrica
1160
30,3
ABRIL/10/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
1148
9,4
ABRIL/10/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
1143
9,8
ABRIL/10/2007 MFIN D
Antes
Hydac
1004
42,8
ABRIL/10/2007 MFIN D
Después
Hydac
942
37,5
ABRIL/10/2007 MFIN I
Antes
Hydac
837
8,1
ABRIL/10/2007 MFIN I
Después
Hydac
820
7,6
139
Tabla 21. Resultados prueba de mandos
ESTADO
UNIDAD
FECHA
ELEM
FEB/16/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
28
26
20
FEB/16/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
23
20
13
FEB/16/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica
27
24
18
FEB/16/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
23
19
15
FEB/16/2007
MFIN D
Antes
Hydac
25
22
17
FEB/16/2007
MFIN D
Después
Hydac
26
22
12
FEB/16/2007
MFIN I
Antes
Hydac
26
24
19
FEB/16/2007
MFIN I
Después
Hydac
25
21
15
MAR/15/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica
24
21
17
MAR/15/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
24
21
17
MAR/15/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica
26
24
17
MAR/15/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
23
20
16
MAR/15/2007
MFIN I
Antes
Hydac
25
23
18
MAR/15/2007
MFIN I
Después
Hydac
25
21
16
MAR/15/2007 MFIN D
Antes
Hydac
24
21
17
MAR/15/2007 MFIN D
Después
Hydac
24
20
14
ABRIL/10/2007 SPIN D
Antes
M. eléctrica
27
23
15
ABRIL/10/2007 SPIN D
Después
M. eléctrica
22
18
12
ABRIL/10/2007 SPIN I
Antes
M. eléctrica
26
23
17
ABRIL/10/2007 SPIN I
Después
M. eléctrica
22
18
12
ABRIL/10/2007 MFIN D
Antes
Hydac
25
22
16
ABRIL/10/2007 MFIN D
Después
Hydac
22
19
13
ABRIL/10/2007 MFIN I
Antes
Hydac
25
23
18
ABRIL/10/2007 MFIN I
Después
Hydac
22
19
13
FILTRACION FILTRADO
ISO 1 ISO 2 ISO 3
140
Tabla 22. Resultados prueba de mandos
ESTADO
FECHA
ELEM
FEB/16/2007
SPIN I
Antes
FEB/16/2007
SPIN I
Después
FEB/16/2007
SPIN D
Antes
FEB/16/2007
SPIN D
FEB/16/2007
UNIDAD
FILTRACION FILTRADO
4Micr
6Micr
14Micr
CODIGO
ISO
M. eléctrica 2496386 481286 8920
28/26/20
M. eléctrica
23/20/13
58055
6459
60
M. eléctrica 717901 106810 2030
27/24/18
Después
M. eléctrica
50542
4946
190
23/19/15
MFIN D
Antes
Hydac
268529
33888
944
25/22/17
FEB/16/2007
MFIN D
Después
Hydac
537568
37902
37
26/22/12
FEB/16/2007
MFIN I
Antes
Hydac
543635
98253
3700
26/24/19
FEB/16/2007
MFIN I
Después
Hydac
211990
15358
230
25/21/15
MAR/15/2007
SPIN I
Antes
M. eléctrica 110354
17793
935
24/21/17
MAR/15/2007
SPIN I
Después
M. eléctrica
94532
13309
660
24/21/17
MAR/15/2007
SPIN D
Antes
M. eléctrica 626253
87891
1230
26/24/17
MAR/15/2007
SPIN D
Después
M. eléctrica
51521
8076
440
23/20/16
MAR/15/2007
MFIN I
Antes
Hydac
242153
42750
1510
25/23/18
MAR/15/2007
MFIN I
Después
Hydac
198960
16034
326
25/21/16
MAR/15/2007 MFIN D
Antes
Hydac
140371
19164
719
24/21/17
MAR/15/2007 MFIN D
Después
Hydac
81177
5082
290
24/20/14
ABRIL/10/2007 SPIN D
Antes
M. eléctrica 660038
4396
316
27/23/15
ABRIL/10/2007 SPIN D
Después
M. eléctrica
22222
1408
20
22/18/12
ABRIL/10/2007 SPIN I
Antes
M. eléctrica 557606
64465
1210
26/23/17
ABRIL/10/2007 SPIN I
Después
M. eléctrica
23890
1459
20
22/18/12
ABRIL/10/2007 MFIN D
Antes
Hydac
182387
23902
519
25/22/16
ABRIL/10/2007 MFIN D
Después
Hydac
31753
3231
60
22/19/13
ABRIL/10/2007 MFIN I
Antes
Hydac
234049
42691
1740
25/23/18
ABRIL/10/2007 MFIN I
Después
Hydac
23290
2945
50
22/19/13
141
Graficas de los resultados de la prueba mandos y spindles.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
1.6
Average of VALOR
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.4
1.3
1.2
1.2
VALOR PPM
1.1
1
1
0.9
0.8
0.9
0.8
0.8
0.7
0.6
0.7
0.6
0.6
0.5
0.4
0.5
0.4
0.2
0
antes de filtrar
0.4
0.4
0.2
despues de
filtrado
antes de filtrar
1) FEB/16/2007
0.2
0.2
0
despues de
filtrado
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Pb - MFIN D - HYDAC
Pb - MFIN I - HYDAC
Pb - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Pb - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Pb - VALOR - LIMITE
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 74. Tendencia Pb prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 74. El valor limite del plomo es 1.5 ppm. Como se puede
observar en la figura, en las dos primeras pruebas, es decir, en febrero y marzo,
se controló considerablemente la concentración de plomo en los mandos y
spindles, pero cuando llegaron a la tercera parte de la prueba, se elevaron los
valores del metal antes del filtrado y después de realizar las tareas de filtrado se
disminuyó en parte el nivel de concentración menos en el SPINI, ya que en este
elemento después de la filtración se incrementó la concentración del plomo.
Sin embargo los valores de la concentración del plomo en todos los componentes
no paso del límite 1.5 ppm.
142
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
35
Average of VALOR
30
VALOR PPM
25
28.7
25
25
20
15
15
14.5
25
25
26.9
25
21.3
20.6
21.5
19.7
19.1
18.9
10.9
9.4
10
9.9
14.5
12.6
12.4
10
25
10.6
10.5
10.5
8.95
8.2
7.1
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Cu - MFIN D - HYDAC
Cu - MFIN I - HYDAC
Cu - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Cu - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Cu - VALOR - LIMITE
5.5
5
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
1) FEB/16/2007
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 75. Tendencia Cu prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 75. El valor límite del cobre es 25 ppm. Observando los
resultados que se muestran en la figura, en la primera fecha de las tareas de
filtración del equipo se presentó una disminución muy pequeña de la
concentración del cobre.
Después en la segunda fecha en unos componentes aumentó y en otros
disminuyó un poco la concentración y al filtrar la diferencia no fue mucha después
de esta tarea. Y de igual manera ocurrió con la tercera fecha de la filtración. El
MFIND sobrepasó el límite de la concentración del plomo y al filtrar este
componente bajó un poco pero siguió sobre el límite.
143
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
1800
Average of VALOR
1600
1400
VALOR PPM
1200
1000
800
1554
1463
1325
1253
985
983
1012
800
825
800
753
1374
1363
1136
1097
1048
964
923
836
800
828
800
868
821
800
735
800
751
715
701
600
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Fe - MFIN D - HYDAC
Fe - MFIN I - HYDAC
Fe - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Fe - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Fe - VALOR - LIMITE
400
200
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 76. Tendencia Fe prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 76. El valor límite del hierro es 800 ppm. Como se ver en
la figura, los valores de la concentración del hierro en todos los componentes
siempre estuvieron muy cerca del límite y la gran mayoría por encima de este.
Esta situación de muy crítica por la gran posibilidad de ocurrir una falla severa en
uno de los elementos del equipo y generarse pérdidas por la parada camión por
este motivo. Sin embargo en la tercera fecha de las tareas de filtración se
disminuyeron estos niveles pero siempre estuvieron muy cerca del límite. Los
niveles de concentración de hierro en los componentes son muy altos, y se
puede presentar una falla por desgaste.
144
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
8
Average of VALOR
7.4
VALOR PPM
7
7
6.9
6.4
6
6.2
5.9
6
5
5
5.4
5
4.8
5
4.2
4.2
4.5
4
5.7
5.4
5
5
4.6
5.1
5
4.5
3.8
3.6
3.7
3
3.1
2.9
2.8
2
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Cr - MFIN D - HYDAC
Cr - MFIN I - HYDAC
Cr - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Cr - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Cr - VALOR - LIMITE
1.9
1
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 77. Tendencia Cr prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 77. En la figura se puede ver que durante la realización
del primer PM se logro disminuir un poco la cantidad de cromo en los
componentes del equipo, pero en MFIND, MFINI, y SPIND estaban sobre el valor
límite.
Después para el segunde PM subieron los niveles, y después del filtrado bajó solo
en dos componentes. En el tercer PM se volvió a incrementar los niveles pero
después del filtrado bajaron un poco. El valor límite del cromo es 5 ppm y siempre
las concentraciones del cromo se mantuvieron muy cerca del límite y por encima
de este.
145
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
25
Average of VALOR
22.4
20
VALOR PPM
18.9
15
10
10
9.2
8.2
7.6
7.3
10
10
10
4.3
4
3.2
3.1
4.2
3.5
3.2
2.7
10.3
10
8.6
8.5
10
9.5
8.8
8.6
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Al - MFIN D - HYDAC
Al - MFIN I - HYDAC
Al - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Al - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Al - VALOR - LIMITE
6.3
5.8
5.7
5
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 78. Tendencia Al prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 78. El valor límite del aluminio es 10 ppm. En el caso del
aluminio como se muestra en la figura 87, la concentración siempre se mantuvo en
el límite y por debajo de este, a diferencia de el MFIND que se disparó a 22.4 ppm
en el tercer PM, y después del filtrado cayó a 18.9 ppm, y además así seguía
sobre el límite.
Comentario de la figura 79. La figura que se presenta a continuación, representa
la tendencia del silicio. El valor límite del silicio es 30 ppm. El silicio tiene un
comportamiento enmarcado dentro de los alrededores del límite de su
concentración durante los dos primeros PM. En el tercer PM se aumentaron los
niveles y a pesar de realizar tareas de filtración los niveles bajaron, pero siguieron
sobre el límite.
146
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
80
Average of VALOR
70.9
70
VALOR PPM
60
59.2
50
45.8
40
38.4
32.5
32
30
28.9
30
30.2
30
28.7
26.3
24.5
20
30
28.5
30
26.4
23.1
19.1
17.1
36.5
37.8
35.8
30
30
25.7
23.3
21.2
18.2
15.4
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Si - MFIN D - HYDAC
Si - MFIN I - HYDAC
Si - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Si - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Si - VALOR - LIMITE
10
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 79. Tendencia Si prueba de mandos y spindles.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
6
5
Average of VALOR
5
5
5
5
5
5
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Mo - MFIN D - HYDAC
Mo - MFIN I - HYDAC
Mo - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Mo - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Mo - VALOR - LIMITE
VALOR PPM
4
3
2
1
1.4
1.1
1
0.7
1.3
1.2
0.8
0.75
0.6
0.7
0.59
0.5
0.4
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
0.4
0.2
antes de filtrar
0.9
0.6
0.5
0
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
1.4
1.2
0.9
0.7
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 80. Tendencia Mo prueba de mandos y spindles.
147
Comentario de la figura 80. El valor límite del molibdeno es 5 ppm. El contenido
de molibdeno tuvo muchas variaciones durante la prueba. Los aspectos
importantes de la grafica se reflejan en la disminución excesiva de la
concentración, ya que por ser un aditivo su disminución puede generar muchos
problemas.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
10
Average of VALOR
9
8.8
8.6
8
VALOR PPM
7
6
5
6.5
6.1
5.7
5.4
5.6
5.1
4.8
5.1
4.9
4.7
5
4
3.9
3
3.2
3.1
2.9
4.4
4
4.4
4.3
3.3
3.2
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Na - MFIN D - HYDAC
Na - MFIN I - HYDAC
Na - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Na - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Na - VALOR - LIMITE
2
1
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 81. Tendencia Na prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 81. El sodio tiene una tendencia en disminución de su
concentración a medida que transcurre la prueba, pero en el último PM sube un
poco y en el caso del MFIND aumentó considerablemente.
148
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
180
Average of VALOR
140
VALOR PPM
120
170
167
160
154
145
150
149
139
134
109
100
152
138
123
120
152
151
139
126
122
113
106
104
94.4
96.8
89.3
80
60
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
B - MFIN D - HYDAC
B - MFIN I - HYDAC
B - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
B - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
40
20
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 82. Tendencia B prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 82. El boro en los mandos finales tiene una tendencia a
ir disminuyendo su concentración a medida que llega el camión al PM. Sin
embargo en SPINI tiende a estar constante. Y el SPIND tiene muchas variaciones
en su concentración.
Comentario de la figura 83. La figura que se presenta a continuación, representa
la tendencia del agua. No se presentó contenido de agua en las muestras de
aceite.
149
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
1
Average of VALOR
0.9
0.8
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
AGUA - MFIN D - HYDAC
AGUA - MFIN I - HYDAC
AGUA - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
AGUA - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
AGUA - VALOR - LIMITE
VALOR PPM
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
0
0
0
0
0
antes de filtrar despues de antes de filtrar despues de antes de filtrar despues de
filtrado
filtrado
filtrado
1) FEB/16/2007
2) MAR/15/2007
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 83. Tendencia agua prueba de mandos y spindles.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
35
Average of VALOR
30
VALOR PPM
25
25.5
25.32
24.9
23.5
25.5
25.3
23.3
22.8
22
28.82
27.18
25.5
23.91
23.44
28.49
26.7
25.5
23.9
22.72
25.5
25.37
24.58
25.91
25.5
24.84
22.5
21.93
22.34
22.12
20
15
10
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
VISCOS - MFIN D - HYDAC
VISCOS - MFIN I - HYDAC
VISCOS - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
VISCOS - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
VISCOS - VALOR - LIMITE
5
0
antes de
filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de
filtrar
despues de
filtrado
antes de
filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 84. Tendencia viscosidad prueba de mandos y spindles.
150
Comentario de la figura 84. La viscosidad siempre se mantuvo alrededor del
valor limite que es 25.5 Pa.s.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
90
Average of VALOR
80
79.5
74.5
74.3
70.5
VALOR PPM
70
61.7
60
61.7
50
49.75
48.8
52.1
45.8
41.3
40
35.2
40
35.8
34.7
33.3
35.2
33
25.9
25.9
26.8
24.7
30
39.6
37.7
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Cal - MFIN D - HYDAC
Cal - MFIN I - HYDAC
Cal - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Cal - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Cal - VALOR - LIMITE
20
10
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 85. Tendencia Cal prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 85. Como se puede ver al calcio durante los dos
primeros PM fue disminuyendo.
Ya en el tercer PM se dispararon los valores de la concentración del calcio.
Comentario de la figura 86. La figura que se presenta a continuación, representa
la tendencia del magnesio. El magnesio fue incrementándose durante la prueba.
Pero en el MFIND se incrementó mucho en el tercer PM.
151
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
Average of VALOR
4
3.5
3.5
3.1
VALOR PPM
3
2.5
2.3
2
1.9
1.8
1.6
1.5
1.3
1
1
1.5
1.3
1.2
1.4
1.2
1.2
1
0.9
0.7
2
1.8
1.9
1.8
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Mg - MFIN D - HYDAC
Mg - MFIN I - HYDAC
Mg - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Mg - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Mg - VALOR - LIMITE
0.5
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
1) FEB/16/2007
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 86. Tendencia Mg prueba de mandos y spindles.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
1
Average of VALOR
0.9
0.8
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Nit - MFIN D - HYDAC
Nit - MFIN I - HYDAC
Nit - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Nit - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Nit - VALOR - LIMITE
VALOR PPM
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
antes de filtrar
0
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
0
antes de filtrar
0
despues de
filtrado
0
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
0
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 87. Tendencia Nit prueba de mandos y spindles.
152
Comentario de la figura 87. No hubo nitración en el aceite.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
12
Average of VALOR
VALOR PPM
10.56
10
9.9
8
8.9
8.6
8.2
8.4
10.56
10.1
9.62
9.8
9.32
8.74
9.79
9.42
9.26
8.86
8.84
8.82
9.73
9.54
9.4
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Oxi - MFIN D - HYDAC
Oxi - MFIN I - HYDAC
Oxi - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Oxi - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Oxi - VALOR - LIMITE
7.5
7.3
7.2
6
4
2
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 88. Tendencia Oxi prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 88. La oxidación tiene una tendencia muy parecida en
todos los componentes del equipo.
153
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
4.5
Average of VALOR
4
3.5
3.5
3.45
3.2
3.01
VALOR PPM
3
3.25
3.39
3.29
3.79
3.81
3.31
3.36
3.34
2.08
1.96
2.04
3.73
3.57
3.16
2.87
2.54
2.46
2.5
2
2.28
1.95
2.18
1.5
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Sul - MFIN D - HYDAC
Sul - MFIN I - HYDAC
Sul - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Sul - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Sul - VALOR - LIMITE
1
0.5
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 89. Tendencia Sul prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 89. En los mandos la cantidad de sulfatación del aceite
fue bajando de forma similar, aunque en el MFIND en el tercer PM aumentó.
Los SPINDLES se comportaron de manera similar pero fueron aumentando poco
a poco.
Comentario de la figura 90. La figura que se presenta a continuación, representa
la tendencia del fosforo. El fosforo tuvo muchas variaciones en cada uno de los
componentes, ya que en algunos subió y en otros bajó el contenido de P.
154
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
1400
Average of VALOR
1200
1203
1223
1000
1032
987
915
1044
1258
VALOR PPM
1004
974
945
859
782
800
942
837
787
820
748
687
648
600
1160
1143
1148
1115
1125
400
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
P - MFIN D - HYDAC
P - MFIN I - HYDAC
P - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
P - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
P - VALOR - LIMITE
200
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 90. Tendencia P prueba de mandos y spindles.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
45
Average of VALOR
42.8
40
37.5
37.5
35
30.3
VALOR PPM
30
25
20
15
10
12.89
11.25
11.2
10.2
11.2
9.98
9.58
9.5
12
11.9
11
9.9
9.4
7.8
9.1
8.9
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
Zn - MFIN D - HYDAC
Zn - MFIN I - HYDAC
Zn - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
Zn - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
Zn - VALOR - LIMITE
9.8
7.6
9.4
8.1
5
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 91. Tendencia Zn prueba de mandos y spindles.
155
Comentario de la figura 91. El zinc tuvo un comportamiento casi constante
durante la prueba, pero en MFIND y SPIND se disparó el contenido, y al filtrar bajó
pero no hasta los valores que se venían presentando.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
30
25
Average of VALOR
28
27
26
25
26
25
26
25
24
23
VALOR PPM
20
19
19
27
26
25
25
24
23
19
22
19
19
19
15
10
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
ISO 1 - MFIN D - HYDAC
ISO 1 - MFIN I - HYDAC
ISO 1 - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
ISO 1 - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
ISO 1 - VALOR - LIMITE
5
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 92. Tendencia ISO 1 prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 92. El valor del código de limpieza ISO 1 es 19, y como
podemos ver en la grafica el rango de los datos es de 22-28 demostrándonos el
altísimo grado de contaminación del aceite.
Esta situación es crítica, porque puede ocurrir una falla catastrófica por la alta
contaminación del aceite de lubricación.
156
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
30
25
Average of VALOR
26
24
22
VALOR PPM
20
17
24
23
22
21
20
19
21
17
17
23
22
21
20
17
19
18
17
17
15
10
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
ISO 2 - MFIN D - HYDAC
ISO 2 - MFIN I - HYDAC
ISO 2 - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
ISO 2 - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
ISO 2 - VALOR - LIMITE
5
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 93. Tendencia ISO 2 prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 93. En esta grafica podemos ver que a medida que se
fueron realizando las tareas de filtrado en el camión se logro bajar el código de
limpieza hasta un rango de 18-19, lo cual es muy bueno teniendo en cuenta que el
código de limpieza limite es 17.
Comentario de la figura 94. La figura que se presenta a continuación, representa
la tendencia del codigo ISO 3. Al igual que en la anterior, en esta grafica también
podemos ver que a medida que se fueron realizando las tareas de filtrado en el
camión se logro bajar el código de limpieza hasta un rango de 12-13, lo cual es
muy bueno teniendo en cuenta que el código de limpieza limite es 14.
157
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
25
Average of VALOR
VALOR PPM
20
20
19
18
17
15
18
17
15
14
13
12
14
18
17
16
15
14
17
16
14
14
14
13
12
10
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
ISO 3 - MFIN D - HYDAC
ISO 3 - MFIN I - HYDAC
ISO 3 - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
ISO 3 - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
ISO 3 - VALOR - LIMITE
5
0
antes de filtrar
despues de
filtrado
antes de filtrar
1) FEB/16/2007
despues de
filtrado
antes de filtrar
2) MAR/15/2007
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 94. Tendencia ISO 3 prueba de mandos y spindles.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
10000
9000
Average of VALOR
8920
8000
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
VALOR PPM
7000
6000
de 14Micr - MFIN D - HYDAC
5000
de 14Micr - MFIN I - HYDAC
4000
de 14Micr - SPIN D - MAQUINA
ELECTRICA
de 14Micr - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
3700
3000
2000
2030
1000
944
1740
1210
1510
1230
935
719
660
440
326
290
230
190
60
37
0
antes de
filtrar
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
antes de
filtrar
despues de
filtrado
519
316
antes de
filtrar
2) MAR/15/2007
60
50
20
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 95. Tendencia part 4 micras prueba de mandos y spindles.
158
Comentario de la figura 95. Se puede ver claramente que el número de
partículas de 4 micrones es muy alto en el primer PM. Y a medida que se van
mejorando las tareas de filtrado van disminuyendo con el transcurso de los
siguientes PM.
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
600000
500000
Average of VALOR
481286
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
de 6Micr - MFIN D - HYDAC
de 6Micr - MFIN I - HYDAC
de 6Micr - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
de 6Micr - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
VALOR PPM
400000
300000
200000
100000
106810
98253
37902
15358
6459
4946
33888
0
antes de
filtrar
87891
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
42750
19164
17793
antes de
filtrar
64465
42691
23902
4396
16034
13309
8076
5082
despues de
filtrado
antes de
filtrar
2) MAR/15/2007
3231
2945
1459
1408
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 96. Tendencia part 6 micras prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 96. Se puede ver claramente que el número de
partículas de 6 micrones es muy alto en el primer PM. Y a medida que se van
mejorando las tareas de filtrado van disminuyendo con el transcurso de los
siguientes PM.
159
EQUIPO (All)
GRÁFICA DE LA TENDENCIA DE ANÁLISIS DE ACEITE DE LA PRUEBA DE MANDOS Y
SPINDLES
3000000
2500000
Average of VALOR
2496386
PARAMETRO
ELEMENTO
UNIDAD DE FILTRADO
de 4Micr - MFIN D - HYDAC
de 4Micr - MFIN I - HYDAC
de 4Micr - SPIN D - MAQUINA ELECTRICA
de 4Micr - SPIN I - MAQUINA ELECTRICA
VALOR PPM
2000000
1500000
1000000
500000
717901
543635
268529
0
antes de
filtrar
537568
211990
58055
50542
despues de
filtrado
1) FEB/16/2007
660038
557606
626253
242153
140371
110354
antes de
filtrar
234049
182387
198960
94532
81177
51521
despues de
filtrado
2) MAR/15/2007
31753
23890
23290
22222
antes de
filtrar
despues de
filtrado
3) ABRIL/10/2007
ESTADO DE FILTRACIÓN Y FECHA
FECHA ESTADO
Figura 97. Tendencia part 14 micras prueba de mandos y spindles.
Comentario de la figura 97. Se puede ver claramente que el número de
partículas de 14 micrones es muy alto en el primer PM. Y a medida que se van
mejorando las tareas de filtrado van disminuyendo con el transcurso de los
siguientes PM.
160
CONCLUSIONES
Es muy evidente que el actual manejo que se le está dando al combustible en los
camiones EH5000 no es bueno, debido a que las condiciones ambientales del
medio donde operan estos equipos son muy extremas, también en el sistema de
combustible de los equipos no hay protección contra las partículas contaminantes
que hay en el aire, debido a que no tienen filtros en el respiradero del tanque de
combustible que proteja este fluido de estas partículas. Una mejor practica para
evitar que se siga presentando la contaminación en el tanque, es estandarizar e
implementar la instalación de un filtro de respiradero en el tanque de los camiones
para de este modo disminuir el nivel de contaminación en el combustible.
Aparte de la protección del tanque de combustible, también se debe realizar un
control del combustible desde que es comprado y recibido en el puerto hasta que
es entregado en la Mina y distribuido a cada una de las islas en campo.
Los aceites lubricantes también están siendo afectados por el actual manejo de
estos, y también a la condiciones extremas de operación de los equipos. Estos
aceites están teniendo un nivel muy crítico de contaminación, por tanto es
necesario que se mejoren las condiciones de limpieza para que no se presenten
fallas críticas por mala lubricación.
Es evidente que la tendencia de los metales de la prueba del filtro centrífugo
aumenta mucho, cuando este es desactivado, lo que indica que este filtro, es de
mucha importancia para el control de contaminación del aceite motor de los
camiones EH5000. Pero hay una parte muy importante en el funcionamiento de
este dispositivo, y es que así como hace un eficiente filtrado de los compuestos
161
metálicos dentro del motor, también retiene los aditivos del aceite haciendo que el
aceite vaya perdiendo su capacidad para combatir el hollín, neutralizar los ácidos
formados por la humedad en la combustión, mantener los contaminantes y lodos
en suspensión hasta llegar al filtro, sin dejar que se aglomeren y formen grumos,
ni que se adhieran a las superficies metálicas. Es decir que el aceite va perdiendo
protección.
La determinación de puntos de muestreo en los diferentes sistemas de los
camiones EH5000, ayuda a que el monitoreo de las condiciones del aceite se
haga de forma más precisa, obteniendo así muestras que representan la situación
verdadera de la condición del aceite, y por ende al realizar un análisis del aceite la
tendencia de los elementos van a reflejar lo que realmente está ocurriendo con el
equipo.
La situación actual de la contaminación de los mandos y spindles, representa el
estado crítico del manejo que se le está dando a este aceite. Observando los
resultados de los análisis del aceite en estos componentes, nos podemos dar
cuenta que el nivel de limpieza ISO actual es crítico, y se necesita con urgencia
realizar un análisis del control de contaminación, para saber cuáles pueden ser las
posibles causas del exceso de de contaminación es estos elementos y de esta
forma tomar decisiones para combatir esa contaminación.
162
RECOMENDACIONES
•
Implementar la estandarización del respiradero del tanque de combustible en
los camiones EH5000, instalando un filtro para controlar la contaminación del
combustible por partículas que provienen del exterior.
•
Colocar tapas protectoras contra el polvo en las mangueras de las unidades de
filtrado, para evitar que estas partículas contaminantes entren en ellas y
cuando dichas maquinas sean puestas en funcionamiento, entren después a
los sistemas de lubricación de los equipos.
•
Prestar atención y cuidados a los filtros de aire y tomas de aire del motor, para
prevenir la entrada de polvo y otras partículas al motor.
•
Mantener el depósito o depósitos de combustible llenos aún cuando la máquina
esté sin funcionar. Esto evitará posible contaminaciones con agua por
condensación dentro del mismo depósito, especialmente en zonas con gran
diferencia de temperaturas entre el día y la noche.
•
Verificar la temperatura de trabajo del motor, controlando los indicadores de
temperatura de líquido refrigerante y aceite lubricante ( si dispone de él). Es
fundamental NO REBASAR nunca las temperaturas máximas establecidas,
dado que el daño al aceite (y al motor) puede ser irreversible.
•
Cumplir los cambios de Aceites lubricantes y filtros en las condiciones de
higiene que impidan al máximo la entrada de polvo u otras partículas dañinas
al motor, durante el proceso de sustitución o comprobación.
•
Elegir un aceite adecuado para el equipo, y que su viscosidad, aditivos,
volumen, etc sean los adecuados a la temperatura, velocidad y presión de
trabajo.
•
Cumplir los ciclos de cambio de aceite calculados previamente, y adecuarlos
más tarde si se denotan insuficientes.
163
•
Utilizar un sistema de Filtros-Filtrado adecuado a las características del Equipo,
Aceite y parámetros de trabajo.
•
Colocar un filtro en los respiraderos de las reductoras, cajas de engranajes, etc
que evite la entrada de partículas al interior.
•
Ser cuidadosos también al añadir, comprobar o sustituir los aceites, pudiendo
utilizar incluso un filtro para el aceite nuevo al añadirse.
•
Colocar un imán detector de partículas metálicas, y revisarlo habitualmente.
•
Siempre que pueda permitírselo, efectúe análisis de los aceites lubricantes,
como los Espectrométricos, de PH, Viscosidad, contenido de agua o de
infrarrojos.
•
Evitar errores del personal de mantenimiento. Los técnicos de mantenimiento
deben ser conscientes de la importancia del los aceites hidráulicos, y poner
mucho cuidado con su manejo.
•
Evitar que las Mangueras hidráulicas o conectores hidráulicos sucios. Todos
los componentes de una instalación deben comprobarse y limpiarse antes de
ser usados.
•
Verificar que el Depósito de aceite hidráulico no esté sellado. Todos los
depósitos de aceite hidráulico deben estar perfectamente sellados.
•
Nunca tener el Respiradero sin filtro o con filtro defectuoso. El respiradero del
depósito de aceite hidráulico debe estar en perfectas condiciones de uso, ya
que por el pasará el aire que entrará en contacto directo con el aceite
hidráulico.
•
Componentes hidráulicos defectuosos o averiados. Una bomba hidráulica, una
válvula o un distribuidor averiados pueden desprender partículas metálicas o
de otro material al circuito hidráulico, que a su vez provocarán problemas a
otros.
•
Fugas en componentes y mangueras. Por ejemplo, un reten o una junta tórica
de un cilindro hidráulico que pierden aceite hidráulico es muy posible que
también dejen entrar partículas de suciedad al aceite hidráulico.
164
BIBLIOGRAFÍA
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Carbones del Cerrejón LCC.
[2]
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solid particles.
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Colombia. Carbones del Cerrejón LCC. Boletín 03: Tribología. Grupo de
Inspección y Tecnología.
[10]
Colombia. Carbones del Cerrejón LCC. Boletín 29: Filtros Respiraderos.
Grupo de Inspección y Tecnología.
[11]
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Carbones del Cerrejón LCC.
Boletín 31: Contaminantes
Orgánicos en el Combustible. Grupo de Inspección y Tecnología.
[12]
Colombia. Carbones del Cerrejón LCC. Boletín 44: Dilución de Aceite por
Combustible. Grupo de Inspección y Tecnología.
[13]
Colombia. Carbones del Cerrejón LCC. Boletín 51: Análisis de Aceite y
Desgaste. Grupo de Inspección y Tecnología.
165
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la Contaminación. Grupo de Inspección y Tecnología.
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del
motor.
[Artículo
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Internet].
http://www.widman.biz/Analisis/Interpretacion/Tablas/Motor/motor.html.
[16]
WIDMAN INTERNATIONAL. Interpretación de resultados tabla de desgaste
del
diferencial
o
mando
final.
[Artículo
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Internet].
http://www.widman.biz/Analisis/Interpretacion/Tablas/Diferencial/diferencial.
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[17]
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Equipment.
[Artículo
de
Internet].
http://www.hitachi-c-
m.com/global/pdf/products/rigid/eh5000/KR-E159P.pdf
[18]
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camión EH5000.
[19]
Stauff Corporation, Inc.
http://www.stauffusa.com/customer/stcorp/catalog/Catalog_PDFs/Test/Test_
20_SMKCoupling.pdf
166
ANEXOS
Anexo 1. Origen más probable del material que reporta el análisis del aceite para
motor [12].
167
Anexo 2. Origen más probable del material que reporta el análisis del aceite para
mandos finales [13].
168