Compartir conocimientos relacionados con los lubricantes

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Diapositiva 1: Guía de conocimientos sobre aceites lubricantes. Diapositiva 2: I. Conocimientos básicos sobre los aceites lubricantes. Los aceites lubricantes son, en realidad, agentes lubricantes en forma de líquido. Según su origen, se dividen en tres categorías: aceites vegetales y animales, lubricantes derivados del petróleo y lubricantes sintéticos. El aceite lubricante de petróleo representa más del 97 % del consumo total; por lo tanto, cuando se habla de aceites lubricantes, generalmente se refiere al aceite lubricante de petróleo. . Principalmente, se utilizan como materias primas los fracciones de lubricante y las fracciones de alquitrán provenientes de los dispositivos de destilación del petróleo crudo. A través de procesos como la desalquitránización con solventes, la desparafinización con solventes, la refinación con solventes, la refinación por hidrogenación o con ácidos y bases, así como la refinación con arcilla blanca, se eliminan o se reduce la presencia de sustancias que forman carbono libre, sustancias con bajo índice de viscosidad, sustancias con baja estabilidad oxidativa, parafinas y otras sustancias químicas que afectan el color del lubricante final. De esta manera, se obtiene un aceite base para lubricantes de calidad. Una vez mezclado y con la adición de aditivos, se convierte en un producto de lubricante listo para su uso. Diapositiva 3 1. Función del lubricante: (1) Reducir la fricción y el desgaste, disminuyendo así la resistencia al deslizamiento y ahorrando energía. También ayuda a reducir el desgaste, lo que prolonga la vida útil de las máquinas y mejora la rentabilidad económica ； (2) Enfriamiento: es necesario eliminar la calor generado por la fricción del interior de la máquina en todo momento ； (3) Sellado: se requiere protección contra fugas, polvo y paso de aire ； (4) Resistencia a la corrosión y al óxido; es necesario proteger las superficies en contacto con el rozamiento de la deterioración causada por el aceite o por agentes externos ； (5) Limpieza exhaustiva: es necesario eliminar la suciedad que se acumula en las superficies en contacto ； (6) Amortiguación de la distribución de esfuerzos, distribución de cargas y atenuación de impactos y amortiguación de vibraciones ； (7) Transferencia de energía cinética, sistemas hidráulicos, motores a control remoto y cambio de velocidad continuo por fricción, etc. Diapositiva 4: 2. Propiedades básicas del lubricante (en rojo se indican los parámetros analizados por nosotros). Propiedades físico-químicas generales: (1) Apariencia (color). (2) Densidad. (3) Viscosidad (viscosidad dinámica). (4) Índice de viscosidad a temperatura. (5) Punto de inflamación. (6) Punto de congelación. (7) Valor ácido, valor alcalino y valor de neutralización. (8) Contenido de agua. (9) Impurezas mecánicas. (10) Carbono residual.

Diapositiva 5: Propiedades físico-químicas especiales: (1) Estabilidad frente a la oxidación. (2) Estabilidad térmica. (3) Resistencia a la formación de espumas. (4) Resistencia a la emulsión.

Diapositiva 6: Viscosidad (viscosidad dinámica): La viscosidad es un indicador que refleja las propiedades lubricantes y la fluidez del aceite. Por lo general, en aplicaciones de bajas velocidades y alta carga, se utilizan aceites con mayor viscosidad, a fin de garantizar un espesor suficiente de la capa de aceite y una lubricación adecuada ； En aplicaciones de alta velocidad y baja carga, se deben utilizar aceites con baja viscosidad, a fin de garantizar un arranque adecuado de los equipos mecánicos y un par de funcionamiento óptimo, además de reducir la elevación de temperatura durante su operación. La viscosidad de los fluidos se ve afectada de manera significativa por la temperatura del entorno (la presión también tiene cierto efecto, pero generalmente puede ignorarse). Este efecto se produce a través de las interacciones entre las moléculas: en términos generales, cuando la temperatura aumenta, el volumen del fluido se expande, la distancia entre las moléculas aumenta, las interacciones disminuyen y, como resultado, la viscosidad disminuye ； A medida que la temperatura disminuye, el volumen del fluido se reduce, la distancia entre las moléculas disminuye, las interacciones entre ellas se intensifican y la viscosidad aumenta. Dado que la viscosidad está estrechamente relacionada con la temperatura, es necesario indicar la temperatura a la que se midió cualquier dato de viscosidad. Además, según las normas GB3141, el aceite hidráulico suele clasificarse siguiendo el sistema de clasificación de viscosidad de ISO; la categoría del aceite se determina a partir del valor medio de su viscosidad dinámica a 40 °C. Y nosotros nos dedicamos principalmente a medir el porcentaje de cambio en la viscosidad dinámica. Concretamente, se mide el tiempo que tarda una cierta cantidad de muestra en pasar a través del capilar del viscosímetro a una temperatura determinada (40 °C), en segundos. Luego, ese valor se multiplica por la constante de calibración del viscosímetro, para así obtener un valor que permita comparar la viscosidad de la muestra con el valor central indicado para esa clasificación. Diapositiva 7 Punto de inflamación: El punto de inflamación es un indicador que refleja la volatilidad del aceite. Cuanto más ligero es el fraccionamiento del petróleo, mayor es su volatilidad, y también es menor su punto de inflamación. Por el contrario, cuanto más pesado sea el fraccionamiento del petróleo, menor será su volatilidad, y por lo tanto, su punto de inflamación será más alto. Al mismo tiempo, el punto de inflamación es un indicador que muestra el grado de peligro de incendio de los productos petrolíferos. El grado de peligrosidad de los combustibles se determina en función de su punto de inflamación: aquellos cuyo punto de inflamación es inferior a 45 °C se consideran inflamables, mientras que aquellos cuyo punto de inflamación es superior a 45 °C se consideran combustibles. Durante el almacenamiento y transporte de los combustibles, está estrictamente prohibido calentarlos hasta alcanzar su temperatura de punto de inflamación. Cuando la viscosidad es la misma, cuanto mayor sea el punto de inflamación, mejor. Por lo tanto, al elegir un lubricante, el usuario debe hacerlo en función de la temperatura de uso y de las condiciones en las que funcionará el lubricante. Se considera que, para un uso seguro, el punto de ignición debe ser 20 a 30 °C más alto que la temperatura de uso. Diapositiva 8: Punto de solidificación: El punto de solidificación se refiere a la temperatura máxima a la cual el aceite deja de fluir, bajo condiciones de enfriamiento especificadas. La solidificación de los aceites es muy diferente de la solidificación de los compuestos puros. Los lubricantes no tienen una temperatura de solidificación definida; lo que se denomina “solidificación” se refiere simplemente a la pérdida de su fluidez en su conjunto, y no significa que todos sus componentes se conviertan en sólidos. 　　El punto de congelación del aceite lubricante es un importante indicador de calidad que refleja su fluidez a bajas temperaturas. Es de gran importancia para la producción, el transporte y el uso. Los lubricantes con un punto de congelación alto no pueden utilizarse a bajas temperaturas. Por el contrario, en las regiones con temperaturas más altas no es necesario utilizar lubricantes con un punto de congelación bajo. Porque cuanto más bajo sea el punto de congelación del aceite lubricante, mayor será su costo de producción, lo que genera un desperdicio innecesario. En general, el punto de congelación del aceite lubricante debe ser 5 a 7 °C más bajo que la temperatura mínima del entorno en el que se utiliza. Pero es importante mencionar especialmente que, al elegir un lubricante para bajas temperaturas, se debe considerar de manera integral el punto de congelación del aceite, su viscosidad a bajas temperaturas y sus propiedades viscoelásticas. Debido a que los aceites con punto de congelación bajo pueden no cumplir con los requisitos en cuanto a su viscosidad a bajas temperaturas y a sus propiedades viscoelásticas. Diapositiva 9: Valor ácido, valor alcalino y valor de neutralización: El valor ácido es un indicador que muestra la cantidad de sustancias ácidas presentes en el lubricante; su unidad es mgKOH/g. El valor ácido se divide en valor ácido fuerte y valor ácido débil; la suma de ambos da como resultado el valor ácido total (abreviado como TAN). Lo que generalmente llamamos “valor de acidez” se refiere, en realidad, al valor de acidez total (TAN). El valor alcalino es un indicador que muestra el contenido de sustancias alcalinas en el lubricante, y su unidad es mgKOH/g. El valor alcalino también se divide en valor alcalino fuerte y valor alcalino débil; la suma de ambos da como resultado el valor alcalino total (abreviado como TBN). Lo que solemos llamar “valor alcalino” en realidad se refiere al “valor alcalino total (TBN)”. El valor de neutralización incluye, en realidad, el valor ácido total y el valor alcalino total. Sin embargo, salvo que se indique lo contrario, el término “valor de neutralización” se refiere, en realidad, únicamente al “valor ácido total”, cuya unidad también es mgKOH/g. Se refiere específicamente a los miligramos de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar los ácidos libres presentes en un gramo de la sustancia a analizar. Diapositiva 10: Humedad: La humedad es el porcentaje de agua contenido en el lubricante, generalmente expresado como porcentaje en peso. La presencia de agua en el lubricante provoca su oxidación y deterioro, daña la película lubricante que se forma, lo que reduce su eficacia. Además, acelera la corrosión del metal por parte de los ácidos orgánicos, lo que causa la oxidación de los equipos. También hace que el lubricante forme sedimentos con mayor facilidad. Por último, hace que los aditivos (en particular las sales metálicas) sufran reacciones de hidrólisis, perdiendo así su eficacia; esto genera precipitados que obstruyen los canales de circulación del lubricante, dificultando así su suministro y su correcto funcionamiento. Además, la humedad presente en el lubricante, a bajas temperaturas de uso, hace que su fluidez disminuya al acercarse al punto de congelación, lo que empeora sus propiedades viscoelásticas ； Y cuando la temperatura es alta, el agua se vaporiza, lo que no solo destruye la película lubricante, sino que también genera resistencia gaseosa, afectando así la circulación del aceite lubricante. En resumen, cuanto menos agua haya en el lubricante, mejor. Diapositiva 11: Impurezas mecánicas: Las impurezas mecánicas son aquellos precipitados o suspensiones coloidales que se encuentran en el lubricante y que no son solubles en disolventes como la gasolina, el etanol y el benceno. La mayoría de estas impurezas son arena, piedras y escorias de hierro, además de algunos sales organometálicas insolubles en disolventes que provienen de los aditivos. La determinación de las impurezas mecánicas se realiza de acuerdo con la norma GB/T 511-88, “Método para la determinación de impurezas mecánicas en productos petrolíferos y aditivos (método por pesado)”. El proceso es el siguiente: se toman 100 g del aceite a analizar y se calienta hasta alcanzar una temperatura de 70°C a 80°C. Luego, se añade un solvente en una cantidad 2-4 veces mayor que la del aceite. A continuación, se filtra el mezcla a través de papel colocado dentro de una botella vacía ya pesada. Después, se limpia el papel filtrante con el solvente caliente y se vuelve a pesar. La diferencia entre el peso del papel filtrante antes y después de la limpieza representa el peso de las impurezas mecánicas. De esta manera, se puede calcular el porcentaje de impurezas mecánicas en el aceite. Diapositiva 12: Cenizas: Los residuos de color negro oscuro que se forman cuando los aceites, bajo condiciones experimentales específicas, se evaporan y queman, se denominan cenizas. El carbono residual es un importante indicador de calidad del aceite base para lubricantes; se trata de un parámetro que se utiliza para determinar las propiedades del lubricante y el grado de refinamiento al que ha sido sometido. En el aceite base para lubricantes, la cantidad de carbonilla no solo está relacionada con su composición química, sino también con el grado de refinamiento del aceite. Las principales sustancias que causan la formación de carbonilla en los lubricantes son las gomas, los alquitránicos y los aromáticos policíclicos presentes en el aceite. Bajo condiciones de escasez de aire, estas sustancias se descomponen y se condensan bajo altas temperaturas, formando carbón residual. Cuanto mayor es el grado de refinación del petróleo, menor es su valor de carbono residual. En general, cuanto menor sea el valor de carbonilla del aceite base sin aditivos, mejor. 　　Actualmente, muchos lubricantes contienen aditivos que incluyen metales, azufre, fósforo y nitrógeno. El valor de carbonilla de estos lubricantes es muy alto; por lo tanto, la medición de la carbonilla en los lubricantes con aditivos ya no tiene sentido. Diapositiva 13: Propiedades físico-químicas especiales: Estabilidad oxidativa. La estabilidad oxidativa indica la capacidad del aceite lubricante para resistir el envejecimiento. Algunos aceites lubricantes industriales que tienen una vida útil prolongada requieren este parámetro, por lo que se convierte en una propiedad especial que deben cumplir estos tipos de aceites. Existen muchos métodos para determinar la estabilidad oxidativa de los aceites. Básicamente, se trata de someter una cantidad determinada de aceite a la acción del oxígeno, en presencia de aire u oxígeno y de catalizadores metálicos, a una temperatura específica durante un tiempo determinado. Luego, se miden el valor ácido del aceite, los cambios en su viscosidad y la formación de precipitados. Todos los lubricantes presentan diferentes tendencias a la oxidación automática, en función de su composición química y de las condiciones ambientales en las que se encuentran. Con el uso, se produce una oxidación, lo que genera gradualmente aldehídos, cetonas, ácidos, así como sustancias como las gomas y los alquitranes. La estabilidad oxidativa es la capacidad de inhibir la formación de estas sustancias que son perjudiciales para el uso del aceite. Diapositiva 14: Resistencia a la emulsión: En el uso de los lubricantes industriales, es inevitable que se mezcle cierta cantidad de agua de enfriamiento. Si el lubricante no tiene una buena resistencia a la emulsión, se formará una emulsión con el agua mezclada, lo que dificulta la salida del agua desde el fondo del tanque de lubricante. Esto puede causar un mal funcionamiento del sistema de lubricación. Por lo tanto, la resistencia a la emulsión es una propiedad físico-química muy importante de los lubricantes industriales. Los aceites cuya viscosidad no es muy alta se prueban según la norma GB/T 7305-86. Para ello, se mezclan 40 ml del aceite a probar con 40 ml de agua destilada a una temperatura determinada (54 °C o 82 °C), agitando la mezcla a una velocidad de 1500 revoluciones por minuto durante 5 minutos. Luego, se observa el tiempo que transcurre hasta que las capas de aceite, agua y emulsión se separen, resultando en cantidades de 40-37-3 ml respectivamente. Diapositiva 15 II. Indicadores de análisis de muestras de aceite lubricante 1. TSA46 (1) Equipo utilizado: rodamientos C1001 y sistemas de control, rodamientos de bombas centrífugas, rodamientos de los ejes de las turbinas F1001-F1003, sistemas de lubricación para los dos grupos de máquinas, sistemas de lubricación para los tres grupos de máquinas, y sistema de lubricación para el grupo de máquinas a presión. (2) Análisis de los indicadores del producto
**Indicador:** Prueba de cambio de aceite
**Método de prueba:** Grado de viscosidad (según GB3141): 46; Tasa de cambio de la viscosidad dinámica a 40°C: más del ±10%; Valor del índice de acidez, en mgKOH/g: mayor que 0.1; Estabilidad oxidativa, en minutos: menor que 60; Contenido de humedad, según SH/T0193: mayor que 0.1; Punto de inflamación (abierta), en °C: menor que 185; Valor de desemulsificación, (40-37-3), en minutos: mayor que 60; Impurezas mecánicas, según GB/T7305: mayor que 0.01; Otros parámetros, según GB/T11143.
**Diapositiva 16:** 2. DAB150
(1) Equipo utilizado: C1002A/B, C3002A/B, cárteres y dosificadores de aceite. (2) Análisis de los indicadores del proyecto
**Indicador: Cambio de aceite**
**Método de prueba:** Grado de viscosidad (según GB3141): 150.
**Variación de la viscosidad dinámica a 40°C, en %:** Más de ±15.
**Valor de acidez, en mgKOH/g:** Mayor que 0.01.
**Estabilidad oxidativa, según GB/T264:** Menor que 60.
**Contenido de humedad, según SH/T0193:** Mayor que 0.1.
**Punto de inflamación (abierta), en °C:** Menor que 215.
**Valor de desemulsificación, según GB/T3536:** Más de 30 minutos.
**Impurezas mecánicas, según GB/T7305:** Mayor que 0.01.

**Diapositiva 17**
3. Factores que afectan el análisis de los indicadores
(1) Equipo e instrumentos utilizados para analizar las muestras de aceite.
(2) Calidad del propio aceite.
(3) Lugar donde se toma la muestra de aceite.
(4) Proceso de toma de la muestra de aceite.
(5) Estado de funcionamiento de la máquina (estado de los rodamientos, superficies de sellado) y sistema de tuberías.
(6) Proceso de llenado de aceite.

**Diapositiva 18**
4. Análisis y solución de los problemas relacionados con los indicadores excedentes
**Causas de los problemas y soluciones:**
– Viscosidad excesiva: Cambiar el aceite después de un tiempo prolongado de uso.
– Punto de inflamación excesivo: Cambiar el aceite después de un tiempo prolongado de uso.
– Valor de neutralización excesivo o presencia de sustancias extrañas: Cambiar el aceite.
– Impurezas mecánicas: Reemplazar los rodamientos, superficies de sellado y tuberías dañadas; cambiar el aceite.
– Problemas con los filtros de la estación de servicio: Reemplazar los filtros y cambiar el aceite.
– Falta de cumplimiento del procedimiento de filtrado en tres etapas durante el llenado de aceite: Cambiar el aceite y seguir estrictamente el procedimiento de filtrado en tres etapas.
– Ubicación incorrecta de la muestra o falta de reemplazo de la misma: Tomar una nueva muestra.
– Presencia de humedad debido al agua de enfriamiento de la estación de servicio: Reparar el refrigerador y cambiar el aceite.
– Oxidación del aceite o presencia de agua de enfriamiento de la estación de servicio: Reparar el refrigerador y cambiar el aceite.

**Nota:** Se considera que la calidad del aceite original es adecuada, y que el equipo e instrumentos utilizados para el análisis están en buen estado. Diapositiva 19: III. Tabla de datos de análisis de muestras de aceite lubricante para unidades de hidrocracking.
Nombre, lugar de toma de la muestra, fecha de toma de la muestra, viscosidad dinámica (a 40°C), punto de inflamación (°C), valor de neutralización (mgKOH/g), impurezas mecánicas (%), contenido de humedad (%), resistencia a la emulsión.
TSA46: Tanque de almacenamiento de aceite, 07.9.20: 44.962460.080.0018; rastros: 40-37-3 (15 min).
C1001: Tanque de combustible, 07.10.05: 44.982370.090.0093; rastros: 40-37-3 (15 min).
C1001: Tanque de combustible, 07.10.23: 44.582260.080.0042; rastros: 40-37-3 (15 min).
P1001: Tanque de combustible, 07.10.05: 44.782260.100.0026; rastros: 40-37-3 (15 min).
P1001: Tanque de combustible, 07.10.23: 44.622260.110.0044; rastros: 40-37-3 (15 min).
DAB150: Tanque de almacenamiento de aceite, 07.9.20: 113.32440.160.0029; rastros: 35-38-7 (30 min).
C1002: Tanque de combustible C1002A, 07.10.23: 139.82450.160.0188; rastros: 40-37-3 (10 min).
C1002B: Tanque de combustible, 07.10.23: 143.82460.160.019; rastros: 40-37-3 (10 min).
C3002: Tanque de combustible C3002A, 07.10.23: 142.42450.160.009; rastros: 40-37-3 (5 min).
C3002B: Tanque de combustible, 07.10.23: 144.22430.160.0064; rastros: 40-37-3 (5 min).
L-CKD150: Tanque de almacenamiento de aceite, 07.9.20: 153.22220.570.0034; rastros: 10-5-65 (30 min).
HS-32: Tanque de almacenamiento de aceite, 07.9.20: 31.121840.630.0115; rastros: 40-37-3 (15 min).
HSC634: Tanque de almacenamiento de aceite, 07.9.20: 456.82520.550.0032; rastros: 40-37-3 (15 min).
DTE24: Tanque de almacenamiento de aceite, 07.9.25: 20.142221.350.0023; rastros: 40-37-3 (20 min).

Diapositiva 20: IV. Recomendaciones. 1. Se recomienda realizar inspecciones regulares para verificar el estado de las partes lubricadas de los equipos grandes como C1001, C1002 y P1001 (sonido, vibraciones, temperatura, etc.). 2. Cambiar periódicamente los filtros de la estación de combustible. 3. Tomar muestras periódicamente en la salida del agua de enfriamiento del refrigerador para analizar el contenido de lubricante. 4. Se deben tomar muestras de aceite periódicamente para su análisis. 5 Establecer las posiciones adecuadas para la toma de muestras y los procedimientos a seguir al realizarla. Diapositiva 21: ¡Gracias a todos!