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.
