QUÉ ES Y POR QUÉ ES NECESARIO EVALUAR LA DIELECTRICIDAD DE LOS LUBRICANTES

Este es un fenómeno que puede producir arcos eléctricos y estallidos audibles por la acumulación de energía eléctrica. Para determinar la dielectricidad de un lubricante, hay que tener en consideración algunas variables, entre ellas, la velocidad del campo eléctrico, entre otros monitoreos predictivos.

Dielectricidad

Usualmente, la dielectricidad es una propiedad de los lubricantes a la que no se le da mucha importancia. Sin embargo, en algunos casos esta puede tornarse en algo primordial y en uno de los factores más importantes al momento de elegir el lubricante correcto para cada equipo.

En general, los lubricantes no están pensados para ser un medio de transporte o de almacenamiento de electricidad -ya que no debería haber corriente eléctrica en la mayoría de los sistemas que necesitan estos líquidos-, sino simplemente un elemento para ayudar a evitar una fricción que desgaste rápidamente los componentes de las máquinas. Pero, que un lubricante no fuera diseñado para conducir o acumular electricidad, no significa que no se debería monitorear su habilidad para hacerlo.

Cabe resaltar que un material dieléctrico es aquel que tiene una baja conductividad eléctrica -es decir, que es un aislante-. Este tiene la propiedad de formar dipolos eléctricos en su interior, bajo la acción de un campo eléctrico. De este modo, todos los materiales dieléctricos son aislantes, pero no todos los materiales aislantes son dieléctricos. Su campo es muy amplio y algo complejo, pero en cuanto a los lubricantes, se puede destacar que todos son dieléctricos en distintos grados.

Una forma de comprender estos materiales es tomar un condensador como ejemplo. Un condensador almacena una carga eléctrica que puede ser descargada posteriormente. Lo mismo sucede con los lubricantes, ya que, como este fluido usualmente no es conductivo, la carga se acumula hasta el punto en la que puede descargar en una parte de la máquina. Este fenómeno puede llegar a producir arcos eléctricos y pequeños estallidos audibles.

Lubricante

No obstante, no todos los materiales dieléctricos son iguales, cada uno tiene habilidades distintas para conducir y almacenar la electricidad. Para poder realizar esta comparación entre cada uno, se debe tener en cuenta la constante dieléctrica del material, que también suele ser llamada permitividad relativa. Esta permitividad relativa de una sustancia se entiende como la comparación entre la velocidad de la carga eléctrica en un material, con respecto a la del vacío. Por lo tanto, a mayor conductividad de la sustancia, la permitividad relativa o la constante de dielectricidad, también será mayor.

Por definición, el valor para el vacío es uno. Pero, la mayoría de los lubricantes minerales se encuentran en un rango entre 2.1 y 2.4, aunque puede variar dependiendo de la concentración de los aditivos y la temperatura. En cambio, los lubricantes sintéticos pueden tener valores significativamente más altos, lo que quiere decir que son más conductivos.

Para la determinación de la dielectricidad de un lubricante, debe estar involucrada la medida de la velocidad del campo eléctrico. Existen varios instrumentos que pueden realizar este trabajo, incluyendo los sistemas de monitoreo en tiempo real que pueden ser insertados a las máquinas. Como con la mayoría de las evaluaciones de análisis de lubricantes, esta adquiere mayor valor cuando se establece una medida base y se monitorean los cambios que suceden con el pasar del tiempo. Así, cuando los lubricantes están contaminados con productos polares o conductivos -como el agua o la suciedad-, la constante de dielectricidad aumenta considerablemente. Lo mismo se podría decir cuando el lubricante comienza a degradarse y se producen subproductos típicos de la oxidación.

Lubricante

Es por esto que monitorear la dielectricidad de un lubricante puede proveer información acerca de qué tan “sano” es un aceite, es decir, de su estado de contaminación. Un incremento en los valores accionaría una evaluación más exhaustiva que podría ayudar a entender lo que sucede en el interior de su lubricante.

Otras estrategias de monitoreo predictivo

La utilización de ultrasonido y vibración son solo dos de estas tecnologías que pueden ayudar a obtener una confiabilidad óptima de la máquina, si se utiliza correctamente. Por ejemplo, el ultrasonido se puede utilizar para detectar fallas tempranas en los rodamientos, en determinados casos, es posible detectar problemas iniciales incluso antes de realizar el análisis de vibración.

También puede ser empleado para optimizar la cantidad de lubricación como los intervalos de mantenimiento del lubricante en equipos que funcionan a velocidades de aproximadamente 300 revoluciones por minuto o más.

Los tiempos de mantenimiento del lubricante se pueden optimizar controlando el aumento del nivel de ruido a lo largo de la vida útil del rodamiento. Alcanzado o superado el umbral en un período de tiempo más corto que el intervalo de relubricación programado, indica que el intervalo debe acortarse. Por otro lado, si el nivel de ruido permanece bajo al final del intervalo de relubricación, se debería poder extender el intervalo.

Mantenimiento

El estudio de las vibraciones es un gran complemento para el análisis del lubricante para equipos rotativos. Un plan de monitoreo que combine ambas estrategias puede detectar fallas generadas en el aceite y por la operación o condición de la máquina. Sin embargo, para una detección más temprana de los modos de falla relacionados con el aceite, a menudo se prefiere el análisis del lubricante, mientras que el análisis de vibración se selecciona con frecuencia para ayudar a detectar las fallas relacionadas con la máquina.

Algunas plantas emplean análisis de vibración para monitorear la condición de lubricación de sus equipos rotativos. Aunque esto puede ofrecer información valiosa, la tecnología de ultrasonido será más sensible a este tipo de datos. Para este caso, la termografía también se recomienda como una fuente adicional de información cuando algo no funciona como se esperaba.

Para implementar una estrategia de monitoreo de condición efectiva, se debe tener en cuenta las condiciones normales de funcionamiento de la máquina, incluida la velocidad, la vibración y la temperatura, así como los posibles modos de falla y la progresión de la falla. Esto permitirá seleccionar las tecnologías predictivas adecuadas para utilizar. Esta información también ayudará a definir la frecuencia de muestreo/monitoreo, la ubicación y los procedimientos.

Al respecto del uso de estas tecnologías, requerirán la creación de una línea de base que defina los parámetros considerados normales para la comparación. También es importante recordar que una inversión en tecnologías de monitoreo de condición que se sustenta en un programa de implementación disciplinado hará recuperar su costo en un período de tiempo muy corto.

Más información: www.astm.org

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