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Lubricalia Ingeniería analiza los factores que pueden degradar un lubricante industrial

Efecto de sustancias extrañas en los lubricantes

Lubricalia Ingeniería07/09/2011

7 de septiembre de 2011

Los lubricantes se ven expuestos a sustancias extrañas y antes o después, acaban afectándole, modificando sus características. Al contrario que la temperatura o la velocidad, esta modificación será permanente y progresiva a lo largo de la vida útil del lubricante.

La viscosidad de un lubricante puede disminuir a causa de:

  • Una base de baja calidad
  • Disolución y posterior mezcla por otra sustancia

Y puede aumentar gradualmente debido a:

  • Pocos aditivos
  • Acumulación de contaminantes
  • Oxidación
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Los factores anteriores pueden combinar su acción de manera que lleguen a anularse entre sí.

Un lubricante puede perder viscosidad debido a una base de baja calidad, y recuperarla por acumulación de suciedad. De cualquier manera, esto implica una degradación del lubricante, aunque lo más preocupante es una pérdida de viscosidad que un incremento de la misma.

Existen 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 100 y 210 ºF (37,8 y 98,9 °C).

  • Poise (Po): es la unidad de viscosidad absoluta del sistema CGS. Se define como la fuerza en dinas necesaria para mover una placa lisa de 1 cm2 de superficie separada de otra fija por una capa de líquido de 1 cm d espesor, a una velocidad de 1 cm/s (dima x cm-2/s). También se denomina g x cm/s. En la práctica suele usarse su submúltiplo, el centipoise. 1 cPo=0,01 Po
  • Poiseville (Pl): unidad de viscosidad absoluta del Sistema Internacional. Su definición es similar a la del Poise, pero sustituyendo las unidades CGS por las del S.I. (N x s/m²). 1 Pl= 10 Po = 1 Pa x s
  • Reyn: en la práctica se usa el microreyn, su millonésima parte, dada la magnitud de la unidad
  • Stoke (St): unidad de viscosidad cinemática del sistema CGS. Se basa en la relación entre la viscosidad dinámica de un fluido y su densidad (ver viscosidad cinemática). También puede denominarse cm²/s. Suele emplearse su submúltiplo, el centistocke (cSt). 1 cSt = 0,01 St.
  • Metro cuadrado por segundo (m²/s): unidad de viscosidad cinemática del S.I. 1 m²/s= 104 St
  • Segundos Saybolt (SUS)= indica el tiempo que tarda el fluir 60 ml de aceite a través de un tubo capilar a una temperatura dada entre 70 y 210ºF. Si el fluido es de viscosidad muy alta viscosidad se usa un tubo de mayor diámetro, expresando entonces el resultado en Segundos Saybolt Furol (SSF). Se usa sobre todo en Estados Unidos.
  • Segundos Redwood: indica el tiempo que tarda en fluir 50 ml de aceite a través un orificio calibrado. Se usa en Gran Bretaña.
  • Grados Engler: es el cociente entre el tiempo que tarda en fluir 200 ml de aceite a través de un orificio calibrado y el tiempo que tarda en fluir 200 ml de agua a través de un orificio del mismo calibre, a la misma temperatura.

En la actualidad, la viscosidad suele determinarse en centistokes, para luego convertirlo a otras unidades. El índice de viscosidad es la medida de la variación de la viscosidad de un aceite en función de la temperatura. El método consiste en comparar la viscosidad del aceite dado con la de dos aceites patrón: el procedente del crudo de Pensilvania (parafínico), cuya viscosidad varía muy poco con la temperatura, y el procedente del crudo del Golfo de Méjico (naftalénico), que varía mucho su viscosidad con la temperatura. A estos se les asigna un índice de viscosidad de 100 y 0 respectivamente. Se toma el los aceites patrón cuya viscosidad a 210ºF (98°C) sean iguales a la del aceite problema. A continuación se determina la viscosidad de los tres aceites a 100ºF (38°C) y se calcula el cociente. Cuanto más alto el índice de viscosidad, más estable es la viscosidad del aceite.

Hablemos ahora de otras mediciones en el lubricante, no tan comunes:

  • Bombeabilidad: es la capacidad de un lubricante para fluir de manera satisfactoria impulsado por una bomba, en condiciones de baja temperatura. Esta propiedad está relacionada directamente con la viscosidad.
  • Consistencia: se llama así a la resistencia a la deformación que presenta una sustancia semisólida, como por ejemplo una grasa. Este parámetro se usa a veces como medida de la viscosidad de las grasas. Al grado de consistencia de una grasa se le llama penetración y se mide en decimas de milímetro. La consistencia, al igual que la viscosidad, varía con la temperatura.
  • Aceitosidad o lubricidad: se conoce con estos nombres a la capacidad de un lubricante de formar una película de un cierto espesor sobre una superficie. Esta propiedad está relacionada con la viscosidad; a mayor viscosidad, mayor lubricidad. En la actualidad suelen usarse aditivos para aumentar la lubricidad sin necesidad de aumentar la viscosidad.
  • Adhesión o adherencia: capacidad de un lubricante adherirse a una superficie sólida. Está relacionada con la lubricidad.
  • Rigidez dieléctrica: la rigidez dieléctrica o tensión de perforación es la tensión que produce un arco eléctrico permanente entre dos electrodos bien definidos separados 2,5 mm, sumergidos en aceite a 20°C. Se expresa en kV/cm. La rigidez dieléctrica orienta sobre la capacidad aislante del aceite, así como de la presencia en el mismo de impurezas tales como agua, lodos, polvo, gases, etc.
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Foto: Troy Stoi.

La presencia de impurezas disminuye la rigidez dieléctrica de un aceite. Las impurezas facilitan el paso de la corriente a través del aceite, especialmente los que llevan agua en disolución, tales como fibras de papel, gotas de polvo, etc. No ocurre lo mismo con el que no lleva agua disuelta en el aceite, que no afecta a esta propiedad. La temperatura incrementa el valor de la rigidez dieléctrica, hasta alcanzar un valor máximo a 100 °C. Esta propiedad es de especial significación en los aceites de transformador y en los aceites para compresores frigorífico.

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