¿En qué consiste el proceso de diálisis de un aceite industrial?
La diálisis o purificación por vacío de basa en reducir la tensión interfacial de una emulsión de agua y de aceite,sometiendola a un proceso de calentamiento y vacío se destila el agua libre y emulsionada por medio de un sistema de destilación por vacío y transferencia de masa, alcanzando contenidos totalesde humedad por debajo de las 20 PPM, remueve aire atrapado y gases disueltos, logra conteos de partículas por debajo de ISO 14/12/9, en nivel de limpieza.Los sistemas convencionales de reacondicionamiento de aceite tales como, centrifugado, decantación o filtros coalescentes, solo permiten la extracción de agua libre, es decir, no extraen agua disuelta o los gases también presentes en el aceite. La contaminación con agua afecta considerablemente las características fisicoquímicas del aceite, dando lugar a la formación de herrumbre, corrosión y a la interrupción de la película lubricante, precipitación de aditivos y oxidación (incremento en la acidez y cambios en la viscosidad).
¿Permite el proceso de diálisis alcanzar niveles de limpieza con la calidad de un aceite nuevo?
El proceso de diálisis es el sistema más efectivo para purificar aceites, ya que permite alcanzar conteos de partículas por debajo de ISO 14/12/9, en nivel de limpieza al remover sólidos y lodo, reducir el contenido de agua hasta 20 ppm. La diálisis rompe las emulsiones y elimina gases indeseables en el aceite desde un 20 % hasta un 0,1 % por volumen. Este sistema no remueve los aditivos del aceite y permite reacondicionar aceites con un grado de corrosividad de 4b, dejándolos en 1a.
¿Se genera pérdida de aditivos en el proceso de diálisis?
No. Por el contrario ayuda a la preservación de los mismos, ya que el agua es la principal causante de la degradacion y falla de los aditivos cuyas funciones y caracteristicas son:
Aditivos anticorrosivos
Función: Impedir el ataque a los metales ferrosos, a causa de la acción conjugada del agua, del oxígeno del aire y algunos óxidos.
Modo de acción: Formación de una capa protectora o de pasivación de la superficie de metal.
Composición: Principalmente sulfonatos alcalinos o alcalino-terrosos, neutros o básicos (sales de Na, Mg, Ca),de aminas grasas o de ácidos o, de ácidos alquenilsuccínicos y sus derivados.
Anti-desgaste
Función: reforzar la acción anti-desgaste que ejerce un lubricante con relación a los elementos que lubrifica, estos aditivos actúan formando una capa protectora, actuando directamente o por medio de sus productos de reacción con las superficies metálicas.
Composición: La gran familia de los aditivos antidesgaste está formada por los alquilo-ditiofosfatos de zinc y de numerosos derivados fosforados.
Aditivos antioxidantes
Función: Suprimir o por lo menos disminuir los fenómenos de oxidación del lubricante, contribuir al espaciamiento del cambio de aceite para un mejor desempeño a altas temperaturas.
Composición: Los ditiofosfatos utilizados como substancias anti- desgaste son también excelentes antioxidantes. Otras familias químicas igualmente utilizadas como complemento son: fenoles remplazados por aminas aromáticas.
Aditivos detergentes
Función: Evitar la formación de depósitos o barnices sobre las partes más calientes del equipo.
Modo de acción: Ejercen la acción de detergente en los componentes oxidados, evitando que se formen depósitos o capas sobre las superficies metálicas.
Composición: Sal “metálicos” de calcio o de magnesio pertenecientes a las siguientes familias principales: Alquilaril – sulfanato, alquilfenato, alquilosalicilato.
Aditivos de basicidad
Función: Neutralizar los residuos ácidos resultado de la oxidación del lubricante.
Modo de acción: El aditivo presente en el lubricante neutraliza los residuos ácidos a medida que estos se van formando. El poder de estos aditivos generalmente es aportado por aditivos detergentes específicos.
Composición: Los fenoles, los sulfanatos y los salicilatos son naturalmente básicos y neutralizantes. Sin embargo es posible reforzar su característica neutralizadora añadiéndoles sales básicas (carbonatos o hidróxidos) en el momento de su fabricación.
Aditivos dispersantes
Función: Mantener en suspensión todas las impurezas sólidas formadas, barnices, cenizos, hollín y depósitos limpiados por detergentes.
Modo de acción: Compuestos que impide que los residuos sólidos se aglomeren y limitan el riesgo de depósito depósitos en las partes frías.
Composición: Generalmente están formados por compuestos polares de la familia de los alquenilsuccínioamidas, de los ésteres succínicos o de sus derivados, de las bases Mannich.
¿Cómo afecta el agua al aceite?
El agua afecta a la lubricación tanto física como químicamente. El agua es el enemigo nº 1 del aceite; de hecho es incluso más dañina que las partículas sólidas. Esto es debido simplemente a que algunos aditivos son solubles en agua. Además el agua actúa como catalizador de la formación de ácidos, óxidos y otras sustancias dañinas.
El agua entra en el sistema filtrándose a través de los sellos, o bien entrado a través de respiraderos disuelta en el aire y condensándose en espacios libres, o ser producto de la combustión de algún hidrocarburo.
Dentro del sistema, el agua puede encontrarse de tres formas: libre, emulsionada y disuelta.
Cuando el agua esta disuelta en el aceite, las moléculas de agua están completamente mezcladas con las del aceite. En este estado, la presencia del agua en el aceite resulta muy difícil de detectar. La mayor parte de los aceites industriales, hidráulicos y de turbina pueden contener hasta 200-600 ppm (0’02-0’06%) de agua, dependiendo de la temperatura y de la edad del aceite, ya que el aceite viejo admite 3 ó 4 veces más que el aceite nuevo.
Cuando la cantidad de agua disuelta en el aceite supera la cantidad que puede disolver el aceite, este se satura. En este estado, el agua se separa en forma de pequeñas gotas, lo que es conocido como emulsión. Cuando se produce este fenómeno, se dice que el aceite tiene aspecto neblinoso.
Si continúa aumentando la cantidad de agua en el aceite, el aceite y el agua se separaran en dos fases, originándose una capa de agua bajo la de aceite con agua emulsificada. En la mayor parte de los casos, el agua se depositará en el fondo de los depósitos.
El agua libre y la emulsificada son las dos fases más dañinas para el aceite.
El agua afecta a la formación de la capa de lubricación. Debido a la incomprensibilidad del agua, esta puede desplazar al aceite en zonas donde se forma una capa de lubricación muy fina, provocando la pérdida de la capa de lubricación hidrodinámica, dando como resultado un desgaste excesivo. Una cantidad de agua tan pequeña como el 1% reduce la expectativa de vida de un cojinete un 90%.
En condiciones de extrema presión y temperatura, como pueden darse en los cojinetes de apoyo a alta velocidad, el agua puede vaporizarse instantáneamente, dejando el cojinete sin aceite y provocando un profundo desgaste. Bajo estas condiciones, a veces las moléculas de agua pueden reventar y separarse el oxígeno y el hidrógeno. Debido al reducido tamaño de los iones hidrógeno producidos en el proceso, estos son absorbidos por el metal de la pista, dando lugar al fenómeno conocido como desgaste por hidrógeno. El desgaste por hidrógeno es causado por un cambio en la estructura del metal. Este cambio hace que el metal se vuelva frágil y se produzcan grietas. Al romperse el material, pueden producirse agujeros y esquirlas.
El agua, además, corroe la mayor parte de los metales utilizados en los sistemas de lubricación. Por ejemplo, el agua corroe el hierro para formar herrumbre. La herrumbre forma residuos en el aceite y agujeros en la superficie del metal. Estos agujeros debilitan el material. La herrumbre hace que las emulsiones sean estables y facilita la formación de espuma, reduciendo la eficiencia del lubricante, la capacidad de disipación del calor y la resistencia a la oxidación. Además, la herrumbre es abrasiva y puede ocasionar obstrucciones debido a la acumulación de la misma o atascamiento de algunos componentes.
El agua no solo tiene efectos dañinos para los componentes de las máquinas, sino que afecta también al aceite, facilitando su degradación. La presencia de agua en el aceite hace progresar rápidamente la oxidación, a un ritmo 10 veces superior a lo normal, dando lugar a un envejecimiento prematuro, particularmente en presencia de metales catalíticos, como el cobre, plomo o estaño. Además, ciertos aceites sintéticos, como los ésteres de fosfato o los esteres dibasicos, reaccionan con el agua, destruyéndose en el aceite base y formándose ácidos.
Pero el aceite base no es el único afectado por el agua. Algunos aditivos sulfurosos, cono los antidesgaste, los de extrema presión y los fenólicos son rápidamente hidrolizados por el agua, destruyéndose el aditivo y formándose ácidos. Estos ácidos pueden, a su vez, producir desgaste por corrosión, particularmente en las aleaciones que contienen metales blandes, como el bronce y el latón. Otros aditivos, como los agentes demulsificantes, dispersantes, detergentes e inhibidores de la herrumbre, pueden acabar siendo eliminados por la excesiva humedad. Esto hace que se precipiten y formen lodos, que a largo plazo pueden obstruir filtros y orificios de pequeño diámetro y que se reduzca la demulsibilidad agua/ aceite.
El agua es la causa principal de fallos de lubricación, fallo de componentes y falta de fiabilidad en las máquinas. Como todos los contaminantes, lo importante no es solo reconocer su presencia, sino tomar medidas para eliminar o controlar la fuente. Si es posible, los niveles de agua deben mantenerse por debajo de los niveles de saturación en todo momento en todos los equipos, haciendo lo posible para mantener los niveles de agua lo más bajo posible. Tanto si se instalan respiraderos desecantes, sellos mejorados, filtros centrífugos o equipos de desecado por vacío, reducir los niveles de agua en los equipos aumenta enormemente la vida de los lubricantes y de la máquina.