Detectar prematuramente la suciedad

Por: Thorsten Kinkel, ingeniero de ventas y especialista en productos para técnica de medición digital, STAUFF Alemania

Para conseguir un funcionamiento sin incidencias y sin necesidad de muchas tareas de mantenimiento en los sistemas hidráulico y de lubricación, la pureza de los medios hidráulicos es especialmente decisiva. Los análisis de fallos demuestran que el 70 % al 80 % de todos los fallos que se producen en las máquinas están causados por suciedad en los fluidos de servicio debida a un cuidado insuficiente del aceite. Como los sistemas de precisión hidráulicos y de lubricación trabajan con dimensiones entre ranuras en micrómetros, incluso las partículas de suciedad más pequeñas pueden causar un consumo elevado de energía por fricción, un rendimiento reducido o, con mucha frecuencia, paradas de servicio con altos costes asociados. No es infrecuente que esto conlleve cambios de aceite no programados o el cambio de componentes sensibles.

La suciedad en los medios hidráulicos puede tener diferentes causas y, con ello, afectar negativamente a largo plazo a las propiedades de los líquidos industriales. Básicamente se diferencia entre suciedad existente en el sistema, que penetró durante la fabricación, el almacenamiento o la instalación de componentes individuales –como restos de arena de fundición, virutas o escoria– o suciedad que penetró después, causada, por ejemplo, por juntas de depósitos o de cilindros dañadas o filtros de llenado y ventilación, así como contaminación emergente –por ejemplo, la que se genera durante el funcionamiento de la instalación en el sistema–. Además del desgaste por cavitación o de soplado, cuentan también los mecanismos mecánicos, biológicos y químicos, producidos por la fricción entre dos componentes en combinación con partículas existentes o la formación de aceite carbonizado debido a un sobrecalentamiento del sistema.

Tampoco el aceite nuevo puede considerarse puro, ya que durante la producción y el procesamiento raramente se filtra de forma fina y, además, al llenar, rellenar y transportar (p. ej. en bidones reutilizables) pueden entrar partículas. Para proteger el sistema de suciedad gruesa tiene sentido llenar un equipo hidráulico solo mediante aparatos de filtrado adecuados a fin de garantizar cierta pureza.

La pureza de los medios hidráulicos se determina generalmente analizando la cantidad y el tamaño de partículas contaminantes existentes en 100 mililitros. Aquí no se diferencia entre forma y propiedades de la partícula. A fin de obtener una evaluación relevante y equiparable del grado de suciedad se realiza una clasificación en los denominados grados de pureza que, entre otras normas, se definieron en la ISO 4406. La norma contempla una clasificación de todas las partículas mayores de 4, 6 y 14 micrómetros en grados de pureza. El resultado de la clasificación es acumulativo, esto es, el número indicado de partículas mayores de 6 micrómetros contiene también todas las partículas con un tamaño de más de 14 micrómetros. El resultado se representa mediante un número ordinal para los 3 tamaños de partículas (p. ej. 14/11/8).

Al interpretar grados de pureza ISO es imprescindible tener en cuenta que, en cada grado superior, el número de partículas se duplica. Los fabricantes de determinados componentes de sistemas requieren el cumplimiento obligatorio de los grados de pureza mínimos especificados o los recomiendan. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el componente más sensible a la suciedad será el determinante a la hora de interpretar el concepto de filtración.

El monitor de partículas LPM-II-plus de Stauff, adaptado y modificado en función de los requisitos del cliente, es un contador de partículas óptico automático con LED de alto rendimiento que determina automáticamente el grado de suciedad de los líquidos hidráulicos mediante una medición de 8 canales. De esta forma, se pueden determinar completamente con precisión los tamaños de las partículas conforme a estándares internacionales como la ISO 4406, NAS 1638, AS 4059E y la ISO 11218 o como número de partículas reales por tamaño de partículas en el indicador de la pantalla.

El estado de la pureza del aceite se muestra de forma inequívoca en una pantalla de LCD con fondo de color y mediante LED de colores y permite evaluar también la suciedad en áreas más bastas. Los límites correspondientes para las partículas se pueden adaptar y ajustar individualmente con el software suministrado. Gracias a la forma especial del instrumento se pueden realizar mediciones prácticamente independientes de la presión de servicio y del caudal. Fuera del margen de tolerancia una válvula de control de flujo garantiza unas condiciones de medición óptimas.

El LPM-II-plus ha sido desarrollado especialmente para la supervisión continua de sistemas hidráulicos y de lubricación con fluidos de base de aceites minerales o petróleo. Los instrumentos compatibles con ésteres fosfóricos y agua glicolada están disponibles a petición. Mediante la instalación permanente en el sistema, el LPM-II-plus permite al usuario reaccionar inmediatamente al aumento de suciedad en el sistema, preveniendo así a tiempo fallos costosos. La conexión al sistema se realiza de la forma más sencilla posible, mediante dos acoplamientos de medición de la marca Stauff Test 20 (rosca de adaptación M16x2). De esta forma, una instalación posterior del instrumento no supone ningún problema. El relativamente bajo precio de compra y el sencillo montaje contribuyen a una rápida amortización del instrumento de medición.

Se puede emplear tanto como dispositivo de medición independiente con una memoria interna para un máximo de 4000 mediciones o controlarse mediante dos salidas de conexión en un PC o un control de la instalación PLC, o simultáneamente mediante una unidad remota de visualización. La interfaz USB opcional permite transmitir directamente los datos de medición a una memoria de datos.

Actualmente, el LPM-II-plus ofrece de serie, además de la interfaz modbus y bus CAN, una interfaz de multiplexación por división de tiempo 4-20 mA a fin de poder ofrecer también señales de medición analógicas para su análisis. En función del modelo, el LPM-II-plus está disponible con un sensor de agua en aceite y un sensor de temperatura, así como con un cable de conexión y el software correspondiente.