CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LOS ACEITES INDUSTRIALES

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LOS ACEITES INDUSTRIALES

El Gráfico permite obtener la curva característica viscosidad-temperatura para cualquier aceite industrial o automotriz, ya sea derivado del petróleo, sintético o vegetal, conociendo la viscosidad del aceite en cSt/40°C y en cSt/100°C. 

En la escala vertical de la izquierda aparece la viscosidad del aceite en cSt (o en mm²xseg) y en la escala horizontal inferior, la temperatura en °C y en °F respectivamente.

Este gráfico se puede utilizar, para hallar el grado ISO correspondiente a un aceite, cuando solamente se conoce un solo valor de la viscosidad, y para ello se ubica la viscosidad dada en la escala respectiva y por este punto se traza una horizontal hasta que corte la vertical correspondiente a la temperatura dada. El punto de intersección puede coincidir con algunas de las curvas que aparecen en el Gráfico 4.1, en cuyo caso, el número que la identifica sería el grado ISO correspondiente. En caso contrario, se selecciona la curva más cercana al punto. Si éste da exactamente en la mitad de dos curvas, se tendrían dos alternativas de selección:

·         La curva de menor viscosidad. En este caso se utilizaría un aceite de menor viscosidad que la requerida, lo que podría dar lugar a contacto metal-metal (desgaste adhesivo) y a elevación de la temperatura de operación, como resultado de una condición de fricción más crítica.

·         La curva de mayor viscosidad. Aumentaría un poco la fricción fluida, por el exceso de viscosidad, pero se estaría garantizando en todo momento la formación de la película lubricante. La elevación de temperatura en este caso no es crítica y no representa ningún problema.

Por consiguiente, siempre que se presente esta situación se selecciona la curva correspondiente al aceite de mayor viscosidad. Ver Gráfico 4.1 ) En máquinas industriales al emplear aceites de tipo automotor SAE, no quiere decir que se vaya a producir una falla

catastrófica de los mismos, pero sí puede dar lugar a una disminución considerable de su Vida Disponible, Vd. Los aceites automotrices SAE para motores de combustión interna como el SAE 40 y 50, se utilizan con frecuencia en la lubricación de compresores de pistón, y otros aceites como el SAE 90 y 140, en la lubricación de reductores de velocidad.

Estas aplicaciones, no son recomendables debido a que por ejemplo, en el caso del aceite SAE 40 o 50, debido a los aditivos detergentes dispersantes que contiene, en presencia de humedad se emulsiona y puede dar lugar al daño de los componentes lubricados del compresor; y en le caso del SAE 90 y 140, puede conducir a la utilización de aceites más viscosos en los reductores de velocidad, y por lo tanto a exceso de fricción fluida, que ocasiona un aumento considerable en la temperatura de operación, haciendo que las tolerancias entre los dientes de los engranajes y elementos rodantes y pistas de los rodamientos, disminuyan, al dilatarse las superficies metálicas, y se presente, por lo tanto, desgaste adhesivo. Por otro lado, el aceite incrementa su rata de oxidación y los retenedores se dilatan, ocasionando fugas de aceite. Adicionalmente, se tiene el problema del sobrecosto en la lubricación de las máquinas, porque los aceites de tipo automotor SAE son entre 1,5 y 2 veces más costosos que los de especificación industrial ISO. Por consiguiente, si una máquina industrial se está lubricando, o se especifica en su lubricación la utilización de aceites de clasificación SAE, es recomendable hallar su equivalente en el sistema ISO e implementar su utilización.

En la lubricación de motores de combustión interna, nunca se deben emplear aceites industriales ISO, porque esto traería como consecuencia la formación de gomas, lacas y carbones en la cabeza de los pistones y en las ranuras de los anillos, pegándolos y haciendo que en un momento dado, las gomas y el hollín del combustible se descompongan en carbones duros, que rayan el cilindro y obstruyen los conductos de circulación de aceite, causando el fallo inminente del motor. Por otro lado, los aceites ISO no cuentan con aditivos detergentes-dispersantes.

Para el coordinador de los programas de lubricación en una planta, hoy en día no resulta un problema hallar los lubricantes que son equivalentes con los que especifica el fabricante de la máquina, puesto que la carta de lubricación debe recomendar aceites que, aunque sean de marcas completamente desconocidas para el usuario, deben ir acompañados de la clasificación ISO o del valor de la viscosidad, en cualquier sistema de unidades, a la temperatura respectiva. Toda planta industrial, cualquiera que sea su tamaño, para sus máquinas industriales debe emplear aceites de tipo industrial ISO. Ver Figura 4.1.

En el Gráfico 4.1, se han ubicado las curvas de los aceites comprendidos entre un grado ISO 10 y 1500, con un IV entre 80 y 95. Las curvas graficadas se pueden prolongar dentro de un rango comprendido desde cerca del punto de fluidez hasta el punto de inflamación del aceite.

Ejemplo

El fabricante de un compresor alternativo de pistones de una etapa recomienda para su lubricación un aceite cuyas propiedades físico-químicas deben ser:

·         Gravedad especifica (gr/cm'), ASTM D1298: 0,87.

·         Viscosidad SSU/100°F, ASTM D1298: 330.

·         Índice de viscosidad, min., ASTM D2270: 95.

·         Punto de inflamación, "C. ASTM D92: 221.

·         Punto de fluidez, ⁰C. ASTM D97:  -12.

Como lubricantes posibles de utilizar, recomienda el Turbine 29 (de la Shell).

Solución:

El aceite Turbine 29 (de la Shell) no está bajo la clasificación ISO (Ver Tabla 4.1). El número 29 corresponde a la nomenclatura anterior a su implementación. Por lo tanto, es necesario hallar el grado ISO de acuerdo con las recomendaciones de viscosidad dadas por el fabricante del compresor.

En el Gráfico 4.1 se localizan 330 SSU, en la escala vertical de la derecha. 

Por este punto se traza una línea horizontal hasta que corte la vertical correspondiente a 100°F (escala horizontal inferior). El punto de intersección está más próximo a la curva del Grado ISO 68; por lo tanto, se selecciona éste. Con este grado ISO y con las demás características requeridas, se va a los catálogos de los fabricantes de aceites y se selecciona el más adecuado. Se debe tratar de utilizar la misma marca de los lubricantes utilizados en las demás máquinas de la empresa. En este caso, los aceites que podrían servir en las diferentes marcas son: Turbine 68 (Shell), Nuto 68 (Esso), Regal 68 (Texaco) y DTE Heavy Médium (Mobil).

En este caso, el fabricante del compresor alternativo de pistón, solo da un valor de la viscosidad del aceite a utilizar, lo cual es una recomendación incompleta, ya que se deben especificar dos valores de la viscosidad del aceite a sus respectivas temperaturas de referencia, con el fin de trazar la curva del aceite en el Gráfico 3.1, ASTM D341, pero, como solo se da un valor, el procedimiento es el que se llevó a cabo en este ejemplo, teniendo presente que el grado ISO del aceite; éste puede no ser el correcto y por lo tanto se le debe hacer un buen seguimiento al comportamiento operacional del compresor, por temperatura y vibraciones, y de notar algo anormal, se debe reemplazar el aceite, por otro de mayor o de menor viscosidad. Este procedimiento, por lo tanto, no se recomienda utilizarlo en la práctica y se debe tomar como un ejemplo didáctico. El procedimiento correcto, para seleccionar un aceite industrial, se especifica posteriormente. Con el fin de que éste tipo de situaciones no se presenten, es muy importante analizar detalladamente las recomendaciones de lubricación del fabricante de la máquina.