principios de lubricacion
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Octubre 2011 Por: Ing. Adrian Amoroso
CURSO DE LUBRICACIN
Principios de Lubricacin
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PRINCIPIOS DE LUBRICACION
Objetivos de Aprendizaje Conocer el lenguaje de lubricantes.
Favorecer un adecuado manejo y almacenamiento.
Entender como seleccionar lubricantes.
Seleccin de lubricantes minerales y sintticos para equipos de planta.
Monitoreo de Equipos - interpretacin de anlisis aceite usado
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Aceite Base.
Un aceite procesado utilizado para mezclar lubricantes y grasas
terminadas.
Realizado en varios grados de viscosidad.
La calidad de la base est determinada por la fuente de crudo, mtodos de fabricacin y condiciones de proceso.
Definiciones
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Aditivo
Uno de varios diferentes compuestos qumicos.
Utilizado para mejorar el desempeo del lubricante.
Agregar nuevas caractersticas de desempeo.
Inhibir cambios indeseables.
Definiciones
Tipos principales de aditivos
Agentes antidesgaste agentes de extrema presin detergentes
Dispersantes Antioxidantes Inhibidores de Errumbre y Corrosin
Mejoradores de Viscosidad Antiespumantes - Demulsificadores
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BASE ADITIVOS
LUBRICANTE TERMINADO
Aceite lubricante
Un aceite lubricante es la combinacin de una base y un
grupo de aditivos
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Petrleo crudo
El petrleo crudo es una mezcla compleja de un vasto nmero de compuestos qumicos, conteniendo primariamente hidrocarburos con:
Azufre,
Nitrgeno,
Compuestos oxigenados,
Sales metlicas, y
Agua.
El gran nmero de combinaciones posibles y de variaciones en la estructura qumica significa que cada fuente individual de petrleo crudo puede ser diferente.
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Ahora veamos a los sintticos. Los sintticos se inician usando gas
etileno refinado del petrleo crudo.
Sintticos
Gasolina (Petrol)
Naphtha (Chemical feed)
Kerosene (Aviation fuel)
Diesel (Gas oil) Petrleo crudo
Etileno (120O
F)
(460O
F)
(360O
F)
(540O
F)
(170O
F)
(encima de 750O
F) Residuo atmosfrico
(para LUBRICANTES)
Unidad de destilacin de crudo (CDU) Rango de ebullicin
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En esta tabla, usted puede ver que las bases se dividen en 5 grupos, basados en
ndice de viscosidad, porcentaje de azufre y de saturados.
Clasificacin API de bases lubricantes
Grupo
Especificaciones fsicas
Proceso de fabricacin IV
Azufre %
peso
Saturados %
peso
I 80-120 > 0.03 < 90 Convencional (refinacin por solventes)
II 80-120 < 0.03 > 90 Requiere hidrocraqueado/desparafinado
III > 120 < 0.03 > 90 Requiere hidrocraqueado severo
/desparafinado
IV < 140 0.00 > 90 Sntesis qumica PAO
V Todos los otros tipos
Bases lubricantes
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Propiedades generales (cont.)
Aqu hay otra forma de mostrar la comparacin de propiedades de desempeo entre los
5 grupos de bases.
PAOs
Grupo IV
Todos los dems
Grupo V
VI >120
% sat > 90%
% S < 0.03
Grupo III
Requiere
hidroprocesado severo
Bases especiales
80 90%
% S < 0.03
Grupo II
Requiere
hidroprocesado
80 0.03
Grupo I
Convencional
(solvente)
Categoras API/ACEA: IV, SAT & S, %
Espectro qumico
muy amplio Espectro qumico
fino
Bases lubricantes
Hasta ISO VG 460
Hasta ISO VG 150
Hasta ISO VG 32
Hasta ISO VG 1500
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Aditivos: visin general Los aditivos deben seleccionarse cuidadosamente para ser compatibles con el aceite y entre s, para
que no produzcan efectos secundarios no deseados.
Los aditivos pueden agruparse entre tres tipos principales (aunque algunos aditivos cumplen ms de
una funcin):
1. Modificadores: Estos aditivos modifican
las caractersticas del aceite base para
hacerlo ms adecuado para el uso.
2. Protectores del aceite: Estos aditivos
protegen el aceite para prolongar su
vida til.
3. Protectores de superficie: Estos
aditivos protegen las superficies
metlicas para reducir la corrosin, la
friccin y el desgaste. Calcium Sulphonate
(detergent)
Hindered Phenol
(anti-oxidant)
Molybdenum Dithiophosphate
(anti-wear/friction modifier)
Sulfurized Fatty Acids
(friction modifier)
Single ended (mono)
Succinimide (dispersant)
Zinc Dithiophosphate (ZDTP)
(anti-wear/anti-oxidant)
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Aditivos comunes
Los siguientes son aditivos comunes y su composicin molecular.
cidos grasos sulfurizados
(modificador de friccin)
Succinimida de terminacin simple (mono)
(dispersante)
Sulfonato de calcio
(detergente)
Ditiofosfato de molibdeno
(anti-desgaste/modificador de friccin)
Fenol inhibido
(anti-oxidante)
Ditiofosfato de zinc (ZDTP)
(anti-desgaste/anti-oxidante)
Molibdeno
Zinc
Calcio
Fsforo
Azufre
Oxgeno
Nitrgeno
Carbono
Cadenas de
hidrocarburos (H-tomos omitidos x
claridad)
Aditivos: Visin general
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Propiedades de aceites lubricantes
Las propiedades ms importantes de los aceites
lubricantes:
1. Viscosidad,
2. Indice de viscosidad
3. Estabilidad trmica,
4. Estabilidad a la oxidacin,
5. Punto de escurrimiento,
6. Demulsibilidad,
7. Punto de inflamacin, y
8. Punto de llama.
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ADITIVOS
ACEITE PARA MOTOR
DE 1970
ACEITE PARA MOTOR
DE 1999
95%
5%
75%
25%
Aditivos y Formulaciones
EL AGREGADO DE ADITIVOS SUPLEMENTARIOS (POR PARTE DEL
USUARIO) PUEDE DISMINUIR EL RENDIMIENTO DE UN ACEITE ACTUAL
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Aceite Base + Aditivos = Aceite Lubricante
Aceites Lubricantes
Aceite Base + Aditivos + Espesante = Grasa
Aceites Lubricantes: Motores Automotrices, Fluidos para transmisiones automticas,
Motores a gas, Turbinas, Guas, Motores marinos, Motores Diesel.
Sistemas hidrulicos, Engranajes industriales, husillos
Grasas Lubricantes: Motores Automotrices, Aplicaciones de alta velocidad,Maquinaria
alimenticia, Mquinas papeleras, Altas temperaturas, Aviacin.
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La resistencia de un fludo a fluir debido a la friccin interna existente a causa de su composicin molecular.
Viscosidad
Puede determinarse la viscosidad de un aceite?
Por su olor?
Por su color?
Qu es la viscosidad?
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Reconociendo designaciones de viscosidad
Viscosidad
Cada uno de los siguientes grupos mide viscosidad en su propia escala:
Aceites industriales International Standards Organization ISO
Aceites para Motores Society of Automotive Engineers SAE
Aceites para engranajes/ motores automotrices
Society of Automotive Engineers SAE
Aceites para engranajes
industriales American Gear Manufacturers
Association
AGMA
Qu clasifica el grupo: Nombre de grupo Abreviacin
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Esta tabla compara
diferentes medidas
de viscosidad de
lubricantes:
A medida que lea
horizontalmente la
tabla, ver
diferentes medidas
para el mismo nivel
de viscosidad.
SUS - Cinemtica
ISO
AGMA
SAE (centistokes) motor/engranaje
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Cambio de viscosidad
Temperatura: mayor temperatura menor viscosidad.
Presin: mayor presin mayor viscosidad.
Tasa de Corte (altas cargas):mayor tasa de corte menor
viscosidad
INDICE DE VISCOSIDAD
I = V/ t Tasa de cambio de viscosidad de un aceite con
la Temperatura
Viscosidad
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Indice de Viscosidad
I = V/ t
Temperatura
Visc.
Temperatura
Visc.
MUY ALTO
IV (135)
ALTO
IV (95) BAJO
IV (65)
16.3
12.5
Aceites Multigrado
15 W 40
Aceite
Monogrado
SAE 40
100C 100C
0C 0C
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Qu es una base sinttica?
Producto de una REACCIN QUIMICA que reemplaza
DERIVADOS CONVENCIONALES del Petrleo en los
Lubricantes
Su Estructura Molecular es Diseada a Medida
La mayora de las Bases Sintticas son Derivados de Productos
Petroqumicos
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Base Mineral
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Base Sinttica (Polialfaolefina)
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Aceite sinttico
Aceite Mineral
Sintticos: Mejora la Capacidad de Carga por una pelcula ms resistente
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Sintticos Beneficios: Mejora la Capacidad de Carga
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Ensayo Mobil de Oxidacin en Banco
80
60
40
20
0
0 20 40 60 80 100 120
SHC
Mineral
Sintticos : Mayor Estabilidad a la oxidacin
Lubricantes Sintticos A
um
en
to d
e V
isco
sid
ad
%a 1
00
C
h
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Cuatro caractersticas principales
Estabilidad a la oxidacin.
Punto de Escurrimiento.
Demulsibilidad.
Punto de inflamacin.
Caractersticas del Lubricante
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Oxidacin
La combinacin qumica de una sustancia con oxgeno
Acelerada por:
Calor
Luz.
cidos formados por contaminacin con agua.
Catalizadores
Otros contaminantes
Caractersticas del Lubricante
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Punto de Escurrimiento
La temperatura ms baja a la cual un aceite fluir bajo condiciones de ensayo prescriptas.
Caractersticas del Lubricante
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Caractersticas del Lubricante
Punto de Inflamacin La temperatura ms alta a la cual se separan vapores suficientes del
aceite para que puedan, en presencia de una llama, inflamarse por un instante.
Demulsibilidad
Propiedad qumica del aceite la cual cambia la tensin superficial entre la capa de aceite y la de agua. Esta accin permite que el aceite y el agua se separen rpidamente.
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cul lubricante utilizar? Cuatro factores clave:
Velocidad.
Carga.
Temperatura.
Diseo.
La viscosidad es Clave
Condicin operativa Viscosidad Necesaria
carga
Temperatura
Velocidad
Aplicacin del Lubricante