Limpieza – ¿Qué quiere decir?
Por Richard Widman

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Cuando analizamos la causa raíz de los problemas mecánicos en el país utilizando análisis de aceites, piezas dañadas y condiciones de desgaste, frecuentemente encontramos un problema de contaminación o suciedad que causó la muerte prematura del equipo. En este boletín veremos la seriedad de partículas tan pequeñas que no podemos verlas con una lupa.
Este es el Boletín #88 de nuestro programa de Boletines Informativos mensuales. Todos los boletines están disponibles en formato Acrobat pdf en
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La importancia
Las máquinas de nuestras empresas, nuestros autos y nuestras vidas son afectadas por contaminaciones tan pequeñas que no podemos verlas. Desde el virus que nos puede matar y la bacteria responsable por nuestras enfermedades, hasta el hollín y el polvo del ambiente que son absorbidos por nuestros pulmones y que pueden llegar a ingresar en nuestros motores, la contaminación es el constante enemigo que tenemos que controlar para tener éxito en nuestras actividades.

Años atrás, cuando trabajaba en la industria alimentaria, yo usaba dos herramientas básicas para definir la limpieza. La primera era muy simple y no requería tecnología ni tiempo. Pasaba una servilleta blanca mojada por una superficie. Si no se manchaba, pasaba la primera prueba. Cuando no pasaban la prueba muchas veces me contestaron: “Pero lo acabo de lavar”. Obviamente no la lavó bien.

Para la segunda prueba, llevaba unas placas donde se podía hacer crecer bacteria. Desarmaba equipo para sacar una muestra de la superficie o probaba productos, colocando la muestra en la placa. En 48 horas podía contar las celdas de bacteria que no eran visibles en el producto o equipo, pero que podían haber enfermado o matado al cliente. En algunos casos se notaba una alta concentración de bacteria en pocas horas.

Estas pruebas todavía son muy validas para alimentos. Pero no son aplicables a los aceites y el combustible que usamos en nuestros equipos.

La mecánica
Aunque se puede relacionar el tamaño de bacteria (2 µm) con el tamaño de partículas de tierra u hollín, la tierra y el hollín no se reproducen. La mayoría de la bacteria en el ambiente morirá en un sistema de aceite o combustible, pero la tierra, el hollín, el humo, etc. entran al sistema mecánico para lijar las piezas y causar desgaste.

El problema es que al igual que la bacteria, no podemos ver las partículas dañinas en el aceite o el combustible. Solamente tenemos la habilidad de ver partículas de 40 micrones y mayores con nuestros ojos. Estas partículas pueden dañar una transmisión o reductor, un sistema de combustible, motor o sistema hidráulico. Sólo las partículas grandes serán capturadas por el filtro de aceite o combustible. Harán algo de daño al pasar por el sistema la primera vez, pero después se quedarán atrapadas. Las más pequeñas continuarán circulando y estas también causan problemas; razón por la cual, también, cuanto más partículas pequeñas se retengan en los filtros es algo que contribuirá positivamente a la limpieza de un circuito.

El Diesel
Hoy en día los inyectores de diesel tienen menor tolerancias cada año. Algunas marcas tienen menos de 2 µm de tolerancia para que pase el diesel. Si el sistema de inyección empuja partículas de 5µ por un espacio de 2 µm con 2000 bares de presión, se gasta el inyector, causando mayor consumo de diesel, mayor producción de hollín, periodos más cortos entre cambios de aceite, más contaminación al medio ambiente, etc.

¿Por qué ahora?
Muchos me preguntan por qué deben cambiar sus prácticas ahora cuando han trabajado de la misma manera por años. La respuesta es simple:

Los sistemas de alimentación de diesel de los motores de los años 1960s operaban entre 400 y 500 bares de presión y tenían tolerancias cerca de 50 µm. Podíamos ver los contaminantes que harían daño y los filtros retenían partículas mayores de 25 µm, evitando problemas. Los sistemas de los años 1990s ya operaban con inyectores a presiones cerca de 1400 bares, tolerancias de 35 µm y filtros de 15 µm.

Para sacar mayor provecho del combustible y mayor potencia en motores más pequeños, durante los últimos diez años los motores empezaron a usar inyectores que operan con presiones cerca de 2000 bares y tolerancias entre 1 µm y 2 µm. Cualquier partícula de mayor tamaño tiene que ser retirada por el sistema de filtración antes de llegar a los inyectores. La partícula que pasa por el filtro raspará la boquilla del inyector o la trancará.

¿Cuán serio es el problema de contaminación?

Varios años atrás se estableció una norma mundial de limpieza de diesel entregado de la planta o dispensado del surtidor utilizando las pruebas de limpieza ISO 4406 y un mínimo de18/16/13, la cual indica un limite de partículas por ml entre:
  • 18 = 1300 y 2500 partículas >4 µm
  • 16 = 320 y 640 partículas >6 µm
  • 13 = 40 y 80 partículas >14 µm
La idea era que las máquinas, los camiones o los autos podían tener sistemas de filtración capaces de alcanzar el nivel de limpieza necesario para proteger sus inyectores. En general, ese nivel es definido por los fabricantes con un nivel de limpieza ISO 4406 de 12/9/6, la cual indica un límite de partículas por ml entre:
  • 20 y 40 partículas >4 µm
  • 9 = 2.5 y 5 partículas >6 µm
  • 6 = 0.3 y 0.64 partículas >14 µm

ISO 4406

En teoría, una buena filtración montada en una máquina o camión nuevo podría filtrar el combustible diesel bastante bien obteniendo una duración del filtro igual al periodo de mantenimiento recomendado y la máquina no sufrir desgaste pero eso no es posible de obtener, aún cuando muchas máquinas finas tienen filtros de diesel de 2 µm, porque la contaminación de combustible diesel es tan alta que supera los parámetros de diseño de las máquinas producidas actualmente (imaginemos que la filtración de primer nivel de calidad es un equipo de fútbol con 4 jugadores mientras que la contaminación es un equipo de fútbol con 11 jugadores).
La realidad
Cuando vemos que en un combustible diesel con nivel de limpieza de 18/16/13 podemos alarmarnos al comprobar que este tiene por ml de 1300 a 2500 partículas de 4 micrones y más grandes. Pero eso es lo que entregan en nuestro país y muchos otros de la región.

En las últimas muestras de diesel analizadas aquí, la limpieza del diesel dispensado fue registrada con una limpieza ISO 4406 de 23/22/14, la cual indica entre:
  • 23 = 80,000 y 160,000 partículas por ml sobre 4 µm
  • 22 = 20,000 y 40,000 partículas por ml mayor que 6 µm
  • 14 = 80 y 160 partículas por ml mayor que 14 µm
Nuestro diesel, si esas muestras son representativas, es entre 61 y 62 veces más contaminado que la norma mundial. Un buen filtro que realmente trabaja para obtener diesel limpio y proteger los inyectores se taponará mucho más rápidamente por que tiene que retener una mucha mayor contaminación que la que se consideró para diseñarlo

Para complicar las cosas, la mayoría del diesel en nuestras máquinas, después de pasar por el filtro, solamente es utilizado para enfriar los inyectores y volver a pasar ese calor al diesel sucio del tanque, contaminándose de nuevo. Esto aumenta la importancia de limpieza antes de entrar al tanque.

Además en la mayoría de los vehículos y muchos de los equipos agrícola o de construcción o de minería los respiraderos no tienen filtros suficientemente dimensionados para nuestro ambiente polvoriento. Para cada 100 litros de combustible que usamos, entran 100 litros de aire húmedo y sucio al tanque. Cuando llenamos el tanque, el aire sale, pero la tierra y el agua se quedan.

Pero es el almacenamiento en nuestros campamentos y el traslado de diesel en tambores y bidones, traspasando el diesel al tanque del equipo con baldes y embudos lo que empeora la situación. Hay que acordarse de que lo malo es invisible.

Las soluciones
Para muchos de nosotros la única solución para nuestro auto o camión es buscar el surtidor con los mejores filtros. Siento mucho decirles que no es suficiente ver un filtro bonito. Muchos no están conectados y no hacen nada. En algunos países los surtidores pueden cobrar un poco más para ofrecer mejor calidad. En otros, no hay un incentivo para ser mejor que el otro. Es sólo el orgullo del dueño que vale.

Lo que nos toca hacer es buscar el mejor filtro posible y estar alerta a la falta de fuerza que aparecerá en altas revoluciones cuando se tapone. Al final, el filtro vale mucho menos que cambiar inyectores. Además, debemos ver que sistema de ventilación tenemos. En muchos autos, el respiradero tiene un buen filtro. En la mayoría de los camiones, tractores y equipo de construcción el sistema es pésimo. Debemos cambiarlos y utilizar filtros realmente efectivos.
Filtro TRAP

Pero para las empresas, los agricultores y los surtidores que quieren cuidar sus clientes y equipos, existen sistemas de filtración que garanticen una buena limpieza, evitando la contaminación y filtrando lo que entró con la compra.

Hay que empezar con sellar el tanque completamente excepto por el punto donde se montará el respiradero. Una vez bien sellado, se puede instalar un filtro secador en el respiradero. Aquí mostramos uno que reduce la humedad a 15% mientras elimina todos los contaminantes mayores de 3µ. Este vuelve a regenerar su capacidad de eliminar humedad cuando se calienta el tanque y respira para afuera. Tiene un indicador de restricción que permite conocer cuando cambiar el elemento. Esto garantizará que no estamos contaminando el producto que hemos recibido.

Para garantizar la calidad que dispensamos a nuestros equipos o clientes, tenemos que colocar el cabezal o los cabezales necesarios para el flujo y la eficiencia que buscamos. Si tenemos problemas serios de agua en el diesel, también podemos incorporar separadores de agua. Esta combinación puede garantizar una vida larga de los inyectores de los equipos.

Separador de agua
Water separator

Multiple para sistemas grandes
Manifold

Resumen
Tenemos datos claros. Existe un problema serio que debería ser tratado con seriedad. El desgaste de inyectores resulta en goteos de combustible diesel a los cilindros, diluyendo el aceite, cortando la lubricación, reduciendo la película de lubricación hidrodinámica, causando alto desgaste. Hay muchos que creen que esto es teoría, pero que la realidad no es así. En el siguiente cuadro podemos ver un motor donde los inyectores se degradaron en 360 horas, dejando el aceite con 10% de diesel y la mitad de la viscosidad del aceite. Esto terminó causando 5 veces más desgaste al motor.

Fuel dilution

Un buen operador, al revisar el nivel de aceite, hubiera detectado la reducción en viscosidad, el aumento de nivel o el olor de diesel, parando la maquina antes de llegar a este punto de daño al motor. Pero un buen programa de mantenimiento, con buenos filtros podía haber evitado este desgaste de inyectores, camisas y cojinetes.

Podemos continuar comprando filtros baratos, ignorando el ingreso de tierra en la respiración del tanque, reparando el sistema de inyección y comprando inyectores cuando ya no aguantamos más el alto hollín y desgaste de nuestros motores, o podemos inspeccionar nuestro suministro de combustible para minimizar la contaminación y los daños.

No se olvide que las partículas más dañinas son las invisibles. Siempre me acuerdo de un día soleado muchos años atrás en Detroit, donde me senté en el parque a escribir una carta. Al llegar al final de la hoja, noté que estaba sucia. Vi que la parte de mi mano que pasaba por el papel estaba sucia. Me lave las manos y escribí de nuevo, encontrando lo mismo. Resulta que el aire que parecía tan puro y bueno en ese parque cerca de la planta de Ford estaba lleno de polvillo dañino pero invisible. Este es el polvo que respiramos y que respira el tanque de combustible, pasando por los filtros ordinarios y dañando los inyectores.
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