UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA Escuela …repositorio.educacionsuperior.gob.ec/bitstream/28000/1257/1/T... · MTU 956 TB92-20 V de Corbetas Misileras CM11 y CM14.....33 Tabla

UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA

Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño

TRABAJO FINAL DE MÁSTER

Propuesta para el desarrollo de un sistema de análisis y evaluación de aceites lubricantes para la maquinaria

principal en los buques de la Armada del Ecuador

Presentado por: Cristóbal Ortiz Tulcán

Dirigido por:

Dr. D. Bernardo Tormos Martínez

Para la obtención de:

Título Oficial de Máster Universitario en Ingeniería del Mantenimiento

Año 2013

AGRADECIMIENTO

A todos los profesores que tuve en el Máster de

Ingeniería del Mantenimiento quienes me brindaron

valiosos conocimientos y experiencias, y de manera

especial al Dr. D. Bernardo Tormos y al Dr. D. Vicente

Macián por su invalorable aporte para la realización del

presente trabajo.

ÍNDICE

ABREVIATURAS i ÍNDICE DE FIGURAS ii ÍNDICE DE TABLAS iv

CAPÍTULO 1

1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 2

1.1 Definición del problema ................................................................................. 2

1.2 Objetivos ........................................................................................................ 3

1.3 Justificación ................................................................................................... 4

1.4 Planteamiento del trabajo .............................................................................. 4

CAPÍTULO 2

2. SITUACIÓN ACTUAL DE LOS ANÁLISIS DE ACEITES LUBRICANTES EN LOS BUQUES DE LA ARMADA DEL ECUADOR ................................. 7

2.1 Situación actual en la obtención de muestras y manejo de las mismas. ....... 7

2.2 Situación actual en relación al equipamiento del laboratorio, análisis realizados y presentación de resultados. ...................................................... 7

CAPÍTULO 3

3. DEFINICIÓN DEL PLAN Y PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO ................. 16

3.1 Los buques de la Armada del Ecuador considerados para la propuesta presentada ..................................................................................................... 16

3.2 Selección de la maquinaria a monitorizar ...................................................... 17

3.3 Tipos de aceites lubricantes, volumen, y frecuencia de cambio, para la maquinaria considerada ................................................................................ 19

3.4 Definición de los análisis propuestos para los aceites lubricantes de la maquinaria considerada ................................................................................ 21

3.4.1 Análisis propuestos para el Laboratorio de la Base Naval ....................... 22

3.4.2 Análisis propuestos para los mini laboratorios portátiles de a bordo ...... 23

3.5 Definición de las frecuencias de muestreo .................................................... 31

3.6 Definición del procedimiento para toma de muestras ................................... 46

CAPÍTULO 4

4. CONDICIONES TÉCNICAS DEL LABORATORIO DE ANÁLISIS Y PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN .......................................................... 53

4.1 Definición de los equipos y procedimientos de medida en el laboratorio ....... 53

4.1.1 Equipos para la determinación de la degradación del aceite lubricante ................................................................................................... 54

4.1.2 Equipos para la determinación de la contaminación del aceite lubricante ................................................................................................... 62

4.1.3 Equipos para la determinación del desgaste de la maquinaria considerada ............................................................................................... 68

4.2 Definición del procedimiento de envío-recepción de la información e incorporación de resultados. .......................................................................... 74

CAPÍTULO 5

5. EVALUACIÓN DE RESULTADOS PARA LOS ANÁLISIS DE ACEITES LUBRICANTES PROPUESTOS ................................................................... 83

5.1 Definición de los criterios para evaluación .................................................... 85

5.2 Definición de los límites para evaluación ....................................................... 86

5.2.1 Análisis y límites considerados bajo el criterio de valores absolutos ..... 87

5.2.2 Análisis y límites considerados bajo el criterio de escalas relativas ....... 91

5.2.3 Análisis y límites considerados bajo el criterio de tendencias de comportamiento ......................................................................................... 92

6. CONCLUSIONES ............................................................................................ 95

7. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 98

8. ANEXOS .......................................................................................................... 101

i

ABREVIATURAS

cSt Centi Stoke Bb Babor Ct Central Eb Estribor LG Lancha Guardacostas L1 Límite de alerta L2 Límite de alarma LLMM Lancha Misilera N/A No aplicable TBN Índice de basicidad total (Total Base Number) TON Toneladas µm Micrómetro o micra = 10-6 metros

ii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 2.1 Laboratorio de “Combustibles, Lubricantes y Aguas” de la Armada del Ecuador.........................................................9

Figura 2.2 Ejemplos de ensayo de la mancha realizado en el

Laboratorio la Armada del Ecuador...........................................9 Figura 3.1 Maletín de Pruebas MTU para análisis de aceites

lubricantes...............................................................................22 Figura 3.2 Ejemplos de imágenes de prueba de la gota...........................23 Figura 3.3 Procedimiento para comprobar dilución por combustible

en muestra de aceite mediante Maletín de Pruebas MTU......24 Figura 3.4 Procedimiento para determinar el contenido de agua

en muestra de aceite mediante Maletín de Pruebas MTU......25

Figura 3.5 Mini laboratorio FG-K4-600 (Kittiwake Developments Ltd).....27 Figura 3.6 Hoja de chequeo para toma de muestras de aceite

lubricante.................................................................................49 Figura 3.7 Hoja de registro para toma de muestras de aceite

lubricante.................................................................................50 Figura 3.8 Instrucciones operativas para toma de muestras de

aceite lubricante......................................................................51 Figura 4.1 Viscosímetro Cannon CT 1000 (Armada del Ecuador)...........54 Figura 4.2 Equipo para medición del punto de inflamación, tipo

vaso abierto, Presicion Scientific (Armada del Ecuador) ......55

Figura 4.3 Equipos para medición del TBN.........................................57 Figura 4.4 Equipo “Soot meter” modelo HATR-CP para medición

de materia carbonosa en aceites lubricantes usados............58

Figura 4.5 Fotómetro ISL-VPH 5G W1813201 para análisis de la mancha de aceites usados......................................................60

Figura 4.6 Equipo OilView Quick-Check Analyzer....................................61 Figura 4.7 Equipo Spectro FDM Q600 (Fuel Dilution Meter – Sniffer).....63

iii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 4.8 Equipo Titulador Karl Fisher Coulombimétrico utilizado en Laboratorio de Armada del Ecuador...................................64 Figura 4.9 Espectrómetro FT-IR Spectrum Two.......................................66

Figura 4.10 Presentación de resultados mediante software spectrum 10 de FT-IR Spectrum Two..........................................................67 Figura 4.11 Espectrómetro ICP – OES Optima 8300.................................70 Figura 4.12 Ejemplo de imágenes ICP-OES Optima 8300.........................71 Figura 4.13 Espectrómetro Spectroil M/C-W y accesorio A-RFS...............72 Figura 4.14 Operación conjunta Spectroil M/C-W y accesorio A-RFS.......72

Figura 4.15 Hoja para presentación de resultados de análisis a bordo.....75 Figura 4.16 Hoja para presentación de resultados de análisis en Laboratorio de la Armada del Ecuador....................................77 Figura 5.1 Límites para la presencia de agua en el aceite lubricante......87 Figura 5.2 Límites para la dilución por combustible.................................88 Figura 5.3 Límites de contenido de insolubles en aceite lubricante.........89 Figura 5.4 Límites de viscosidad a 100 °C en aceites lubricantes...........90 Figura 5.5 Valores del TBN de acuerdo al porcentaje de azufre en el combustible diésel..................................................................92

iv

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 2.1 Equipos utilizados en Laboratorio de la Armada del Ecuador para análisis de aceites lubricantes.............................................8

Tabla 2.2 Presentación de resultados de análisis de aceites en formato llevado por Laboratorio de la Armada del Ecuador.......11 Tabla 3.1 Buques de la Armada del Ecuador considerados para la presente propuesta.....................................................................14 Tabla 3.2 Características generales de las maquinarias sobre las cuales se aplicará la presente propuesta...................................15 Tabla 3.3 Tipo de aceites lubricantes, volumen y frecuencia de cambio en los buques de la Armada del Ecuador...................................17 Tabla 3.4 Ensayos propuestos a bordo a través de equipos de mini laboratorios.................................................................................21 Tabla 3.5 Rangos de medida de Mini laboratorio FG-K4-600....................26 Tabla 3.6 Comparación de ensayos disponibles en Mini laboratorio MTU y mini laboratorio FG-K4-600 Kittiwake......................................27 Tabla 3.7 Equipamiento propuesto para los mini laboratorios de los buques de la Armada del Ecuador ............................................28 Tabla 3.8 Horas de operación de maquinaria principal en buques de la Armada del Ecuador...................................................................30 Tabla 3.9 Resumen de resultados de análisis de aceites en motores MTU 956 TB92-20 V de Corbetas Misileras CM11 y CM14.......33 Tabla 3.10 Resumen de resultados de análisis de aceites en motores MTU 956 TB92-20 V de Corbetas Misileras CM15 y CM16......34 Tabla 3.11 Resumen de resultados de análisis de aceites en generadores de Corbetas Misileras CM11 y CM14.........................................35 Tabla 3.12 Resumen de resultados de análisis de aceites en generadores de Corbetas Misileras CM15 y CM16....................36 Tabla 3.13 Resumen de resultados de análisis de aceites en generadores MTU 396 de Fragata Misilera FM01....................37

v

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 3.14 Resumen de resultados de análisis de aceites en motores y generadores de Lancha Misilera LM24..................................38 Tabla 3.15 Resumen de resultados de análisis de aceites en motores de Buques Logísticos RA70, TR63, TR62..................................39 Tabla 3.16 Resumen de resultados de análisis de aceites en generadores de Buques Logísticos TR62 y TR63...........................................40 Tabla 3.17 Resumen de resultados de análisis de aceites en motores de Lanchas Guardacostas tipo PGO y Velero BE21..................41 Tabla 3.18 Propuesta de frecuencias de muestreo para buques que se encuentren en la Base Naval..........................................43 Tabla 3.19 Propuesta de frecuencias de muestreo para buques que se encuentren navegando...................................................44 Tabla 3.20 Parámetros a controlar en los análisis propuestos....................45 Tabla 4.1 Características del Equipo Spectro FDM Q600..........................63 Tabla 5.1 Resumen de parámetros de medición y equipos propuestos para el Laboratorio de la Armada del Ecuador............................83 Tabla 5.2 Resumen de parámetros de medición y equipos propuestos para los buques de la Armada del Ecuador.................................84

CAPÍTULO 1

INTRODUCCIÓN

2

1. INTRODUCCIÓN

1.1 Definición del problema

La Armada del Ecuador cuenta con varios tipos de buques, los mismos que

para cumplir sus roles asignados ya sea en puerto o en la mar, necesitan de

diversos sistemas y equipos que operan con aceite lubricante, así por

ejemplo los motores para la propulsión, los generadores para proveer de

energía eléctrica abordo, el sistema de gobierno hidráulico, los sistemas de

fondeo que están formados por piñones bañados en aceite (cabrestantes),

los sistemas de armamento que requieren lubricación, las grúas para

levantar carga, etc.

En los buques se conoce como “maquinaria principal” a los motores

encargados de proveer la propulsión y a los generadores que suministran la

energía eléctrica abordo. Precisamente el presente trabajo tratará sobre la

maquinaria principal de los buques de la Armada del Ecuador, equipos que

requieren el mayor mantenimiento, atención y cuidado a bordo, así como

también constituyen los equipos más representativos en el suministro y

manejo de aceites lubricantes a bordo.

Los buques de la Armada del Ecuador, debido a sus funciones específicas

realizan frecuentemente navegaciones entre distintos puertos, donde se

abastecen de combustibles y lubricantes de diferentes características,

frecuentemente operan en régimen variable, y en determinados casos sus

máquinas deben trabajar a las máximas potencias y en condiciones

adversas de temporal. Estas situaciones a menudo dificultan una adecuada

toma de muestras de aceites lubricantes a bordo, así como el oportuno

envío de las mismas hacia la Base Naval, donde se encuentra el laboratorio

para análisis de aceites, manejado por personal propio de la Armada.

...

...

3

1.2 Objetivos

Entre los principales objetivos que se proponen alcanzar con la realización

del presente trabajo, constan:

a) Proponer equipamientos tanto para el Laboratorio de aceites lubricantes

de la Armada del Ecuador como para la conformación de mini

laboratorios a bordo de los buques, lo cual permitirá llevar a cabo un

adecuado mantenimiento de la maquinaria principal de los buques, a

través de los análisis de aceites lubricantes.

b) Proponer los análisis de aceites requeridos a fin de mantener un control

de la contaminación y degradación de los aceites lubricantes empleados

en la maquinaria principal de los buques de la Armada del Ecuador, así

como para constatar los posibles desgastes que puedan afectar a las

maquinarias.

c) Proponer mejoras para la realización de los análisis de aceites

lubricantes en la Armada del Ecuador, en cuanto a establecer

procedimientos y formatos que permitan contar con instrucciones

operativas, registros y responsabilidades para la toma de muestras y

presentación de resultados.

d) Incentivar al personal de la Armada del Ecuador a desarrollar una cultura

del mantenimiento predictivo, iniciando desde los controles básicos

abordo, toma de muestras de aceites, hasta la adecuada realización e

interpretación de los análisis de aceites lubricantes, lo cual permitirá

alargar el tiempo de vida de la maquinaria y optimizar recursos

económicos en la Armada.

4

1.3 Justificación

La realización del presente trabajo por un lado presenta una justificación

técnica debido a que su aplicación permitirá desarrollar el campo del

mantenimiento predictivo basado en análisis de aceites lubricantes dentro

de la Armada del Ecuador; propone el equipamiento de laboratorio y

procedimientos en el manejo de los análisis de aceites a fin de lograr el

máximo aprovechamiento de la vida útil de las maquinarias y por ende una

mejor disponibilidad de los buques de la Armada del Ecuador. Por otro lado,

presenta una justificación económica al brindarnos información oportuna

que permita evitar paradas y fallos imprevistos en las maquinarias de los

buques, se lograría una reducción en los costes por mantenimientos así

como un mejor aprovechamiento en la vida útil de los aceites lubricantes.

1.4 Planteamiento del trabajo

El presente trabajo “Propuesta para el desarrollo de un sistema de análisis y

evaluación de aceites lubricantes para la maquinaria principal en los buques

de la Armada del Ecuador”, inicia en su capítulo 1, Introducción, con la

definición de los problemas y limitaciones actuales relacionadas a los

análisis de aceites lubricantes en los buques de la Armada del Ecuador, se

plantea los objetivos a conseguir y se expone la justificación para la

realización del presente trabajo de investigación.

En el capítulo 2, se expone la situación actual en la que se desarrollan los

análisis de aceites lubricantes de los buques de la Armada del Ecuador;

abarcando la obtención y manejo de las muestras de aceites lubricantes, los

equipos de laboratorio disponibles en la Armada, los tipos de análisis que se

realizan y la manera en que se presentan los resultados.

Luego de conocer la realidad actual en cuanto a los análisis de aceites

llevados a cabo en la Armada del Ecuador, en el capítulo 3, se define el plan

y procedimientos de muestreo, para lo cual en primer lugar se selecciona los

buques de la Armada sobre los cuales se aplicaría el plan, así como la

maquinaria de los mismos a monitorizar. A continuación se detalla

información relacionada al uso de aceites lubricantes a bordo, como son los

5

tipos de aceites empleados actualmente, los volúmenes y frecuencia de

cambio de los mismos. A continuación se exponen los análisis y técnicas

que se propone realizar tanto en el laboratorio de la Armada como a partir

de maletines de pruebas o mini laboratorios a bordo de los buques; se

define las frecuencias de muestreo requeridas para cada tipo de maquinaria

y buque, así como el procedimiento de toma de muestras propuesto.

En el capítulo 4 se aborda las condiciones técnicas requeridas para el

laboratorio de la Armada y los protocolos de comunicación, es decir se

definen los equipos de laboratorio requeridos y procedimientos de medida

de acuerdo a normas establecidas, el procedimiento de envío y recepción

de la información respectiva, la manera como se llevaría a cabo la

incorporación de los resultados del laboratorio y de los equipos portátiles.

En el capítulo 5 se propone la forma en la que se efectuaría la evaluación

de los resultados obtenidos, en base a criterios y límites establecidos, lo

cual nos permitiría conocer si los resultados de análisis de aceites

propuestos estarían en una situación admisible, de alerta o de alarma.

CAPÍTULO 2

SITUACIÓN ACTUAL DE LOS ANÁLISIS DE ACEITES LUBRICANTES EN LOS BUQUES DE LA ARMADA

DEL ECUADOR

7

2. SITUACIÓN ACTUAL DE LOS ANÁLISIS DE ACEITES LUBRICANTES

EN LOS BUQUES DE LA ARMADA DEL ECUADOR

2.1 Situación actual en la obtención de muestras y manejo de las

mismas.

Actualmente... ...... ...... parámetro de operación fuera de lo normal o un síntoma. Esta política muchas veces ha ocasionado que los resultados de los análisis de aceite lleguen cuando un fallo ya se ha presentado y se requiere de un mantenimiento correctivo de la maquinaria.

Los buques no tienen mini laboratorios portátiles, por lo cual todas las

muestras deben ser enviadas a un único laboratorio de análisis de aceite

ubicado en una Base Naval, y que es manejado por la propia Armada.

Dos de los limitantes para la oportuna realización de los análisis de aceite

constituye la distancia a la que se encuentran los buques cuando se

encuentran navegando, y tiempo en el cual llegarían las muestras al

laboratorio para los análisis respectivos. A diferencia, para el caso de los

buques que se encuentran en puerto base, se facilita el manejo de las

muestras de aceite porque el laboratorio se encuentra dentro de la Base

Naval.

2.2 Situación actual en relación al equipamiento del laboratorio,

análisis realizados y presentación de resultados.

...

... Aguas”, el mismo que está a cargo de la Dirección de Mantenimiento y Recuperación de Unidades Navales de la Armada del Ecuador. Para la ejecución de los

8

...

Tabla 2.1 Equipos utilizados en Laboratorio de la Armada del Ecuador, para análisis de aceites lubricantes

A continuación, en las Figuras 2.1 y 2.2 se muestra parte del laboratorio de

“Combustibles, Lubricantes y Aguas” a cargo de la Armada del Ecuador, y

un ejemplo del ensayo de mancha llevado a cabo en el mismo lugar.

Figura 2.1 Laboratorio de “Combustibles, Lubricantes y Aguas” (Armada del Ecuador)

Figura 2.2 Ejemplos de ensayo de la mancha realizado en el laboratorio (Armada del Ecuador)

13

...

...

Con los equipos de laboratorio detallados en la Tabla 2.1, en el laboratorio

de la Armada del Ecuador, se realizan los siguientes análisis cuantitativos

básicos de aceites:

Agua y sedimentos

Viscosidad

Cualitativamente se evalúa:

Apariencia de la muestra (pardo, pardo negruzco, etc...)

Olor de la muestra de aceite lubricante (normal, ligeramente quemado,

etc...)

Capacidad de dispersión (a través de la prueba de la gota o ensayo de

la mancha), siendo posible determinar la presencia de partículas de

hollín o posible presencia de combustible.

A bordo de los buques, actualmente no existen equipos portátiles o mini

laboratorios para análisis de aceites, solamente en los buques tipo Fragatas

existen equipos para análisis de agua de calderas.

Los resultados de los análisis de aceites lubricantes son presentados en

formatos respectivos, y como ejemplo, a continuación en la Tabla 2.2, se

presentan los resultados de los análisis efectuados a una muestra de aceite

del motor de propulsión perteneciente al buque tanquero TR64 de la

Armada del Ecuador.

14

...

Tabla 2.2 Presentación de resultados de análisis de aceites lubricantes en formato llevado por Laboratorio de la Armada del Ecuador

15

CAPÍTULO 3

DEFINICIÓN DEL PLAN Y PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO

16

3. DEFINICIÓN DEL PLAN Y PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO

Una vez indicado la situación actual en la cual se desarrollan los análisis de

aceites lubricantes, en cuanto a la toma de muestras, equipamiento del

laboratorio y formato para presentación de los resultados del análisis,

vamos a definir el plan y procedimiento de muestreos propuestos para el

presente trabajo. Para esto, en primer lugar definiremos los buques de la

Armada sobre los cuales tratará la investigación, así como la maquinaria

principal considerada para cada buque seleccionado. Detallaremos para

cada maquinaria el tipo de aceite lubricante utilizado, el volumen de aceite

requerido para el recambio y la frecuencia o periodo de cambio del aceite.

Como parte del plan detallaremos las técnicas de aceites planteadas, tanto

para el Laboratorio de la Base Naval, como para los mini laboratorios de a

bordo propuestos. Definiremos las frecuencias de muestreo recomendada

para la maquinaria considerada, en base a las horas de trabajo actuales de

la maquinaria, a la frecuencia de muestreo recomendada por los

fabricantes, y en base a la información disponible de los análisis disponibles

del Laboratorio de la Armada.

Finalmente definiremos también el procedimiento para la toma de muestras

del aceite lubricante, a bordo de los buques de la Armada del Ecuador.

3.1 Los buques de la Armada del Ecuador considerados para la

propuesta presentada

La Armada Ecuatoriana cuenta con varios tipos de buques, y para la

realización del presente trabajo se ha considerado a los siguientes:

a) Fragatas Misileras

b) Corbetas Misileras

c) Lanchas Misileras

d) Buques Logísticos

e) Lanchas Guardacostas

f) Velero.

17

En total son xx buques agrupados en los 6 tipos, los mismos que

detallamos a continuación en la Tabla 3.1

TIPO DE BUQUE NOMENCLATURA

CANTIDAD PAÍS DE

CONSTRUCCIÓN TONELAJE DE DISEÑO

ESLORA

FRAGATAS

MISILERAS

X

X INGLATERRA 3200 TON 113.4 m

CORBETAS

MISILERAS

X

X ITALIA 650 TON. 62.3 m

LANCHAS

MISILERAS

X

X ALEMANIA 254 TON 44.9 m

BUQUES

LOGÍSTICOS

X

X U.S.A 1220 TON 69.45 m

X

X U.S.A 820.7 TON 68.35 m

X


X


.

LANCHAS

GUARDACOSTAS

X

X ESPAÑA 325 TON. 45 m

X

X ITALIA 5 TON. 11.43 m

VELERO

X

X ESPAÑA 1250 TON 78.4 m

Tabla 3.1 Buques de la Armada del Ecuador considerados

para la presente propuesta

3.2 Selección de la maquinaria a monitorizar

A continuación, en la Tabla 3.2 se describe la maquinaria principal de los xx

buques considerados: motores para la propulsión y generadores para el

suministro de energía eléctrica a bordo.

18

TIPO DE BUQUE DENOMINACIÓN CANTIDAD MOTORES PARA PROPULSIÓN (Por buque) GENERADORES ELÉCTRICOS PRINCIPALES (Por buque)

DESCRIPCIÓN POTENCIA DESCRIPCIÓN POTENCIA

FRAGATAS MISILERAS X X TURBINAS A VAPOR X X HP (c/u) DIÉSEL GENERADORES MTU X X Kw (c/u)

CORBETAS MISILERAS X X

MOTORES MTU X X HP (c/u)

MTU X X Kw (c/u)

DETROIT DIESEL X X Kw (c/u)

LANCHAS MISILERAS X X MOTORES MTU X X HP (c/u) GENERADORES DETROIT X X Kw (c/u)

BUQUES LOGÍSTICOS

X X MOTORES CAT X X HP (c/u) GENERADORES CAT X X Kw (c/u)

GENERADOR DETROIT X X Kw

X X MOTORES FIAT X X HP (c/u) GENERADORES X X Kw (c/u)

X X MOTORES X X HP (c/u) GENERADORES MTU X X Kw (c/u)

GENERADOR DETROIT X X Kw

X X MOTOR X X HP GENERADORES CAT X X Kw (c/u)

LANCHAS GUARDACOSTAS

X X MOTORES MTU X 16 V : x HP (c/u)

GENERADORES CAT X X Kw (c/u) MOTOR MTU X 12 V : x HP (c/u)

X X MOTORES CUMMINS X X HP (c/u) X N/A

VELERO X X MOTOR CAT X X HP X DEUTZ X X Kw (c/u)

Tabla 3.2 Características generales de las maquinarias sobre las cuales se aplicará la presente propuesta

19

Como se mencionó anteriormente, si bien la maquinaria considerada para el

presente trabajo, constituye la maquinaria principal de los buques (motores

para propulsión y generadores para suministro de energía eléctrica), existe

la posibilidad de extender el alcance del trabajo hacia otros equipos de a

bordo donde es menos frecuente el uso, manejo y cambios del aceite

lubricante; así por ejemplo en los sistemas que mantienen volúmenes

herméticos de aceites lubricantes como son los circuitos hidráulicos que

forman parte del sistema de gobierno de los buques, o el aceite de las cajas

reductoras de velocidad, de los cabrestantes y molinetes de los buques, o

también el aceite lubricante de los sistemas de refrigeración a bordo, de los

sistemas de armamento y cañones, entre otros.

3.3 Tipos de aceites lubricantes, volumen, y frecuencia de cambio,

para la maquinaria considerada

Luego de haber definido la maquinaria principal sobre la que se aplicará el

presente plan y procedimientos de muestreo, a continuación en la Tabla 3.3

se detalla el tipo de lubricante empleado actualmente en la Armada del

Ecuador, para la operación de los motores de propulsión y generadores en

los buques considerados. Adicionalmente se detalla el volumen de aceite

lubricante requerido para cada recambio, y la frecuencia o periodicidad del

cambio de aceites a la cual se realiza actualmente en los buques de la

Armada del Ecuador.

20

TIPO DE BUQUE

MOTORES PARA PROPULSIÓN : DATOS DEL ACEITE LUBRICANTE GENERADORES ELÉCTRICOS PRINCIPALES : DATOS DEL ACEITE LUBRICANTE

DESCRIPCIÓN TIPO DE

LUBRICANTE

VOLUMEN TOTAL

(*U.S galón)

FRECUENCIA DE CAMBIO

(horas) DESCRIPCIÓN

TIPO DE LUBRICANTE

VOLUMEN TOTAL

(*U.S galón)

FRECUENCIA DE CAMBIO

(horas)

FRAGATAS MISILERAS

X TURBINAS A VAPOR X Mobil DTE HEAVY Medium ISO VG 68

X X X DIÉSEL GENERADORES X SAE 40-API CH-4

(Mobil delvac 1640) X X

CORBETAS MISILERAS

X MOTORES MTU X SAE 40- API CH-4

(Gulf) X X

X MTU X

SAE 40- API CH-4 (Gulf)

X X

X DETROIT X

X X

LANCHAS MISILERAS

X MOTORES MTU X SAE 40- API CH-4

(Gulf) X X X GENERADORES DETROIT X

SAE 40-API CH-4(Shell Gadinia)

X X

BUQUES LOGÍSTICOS

X MOTORES CAT X SAE 40- API CH-4 (Gulf) X X X GENERADORES CAT X SAE 40-API CH-4

(Valvodiesel) X X

X GENERADOR DETROIT X

X MOTORES X SAE 40- API CH-4 (Gulf) X X X GENERADORES X SAE 15W40-API CH-4

(Gulf) X X

X MOTORES X SAE 40-API CH-4 (Gulf) X X

X GENERADORES MTU X SAE 15W40-API CH-4

(Gulf)

X X

X GENERADOR DETROIT DIÉSEL X X X

X MOTOR X SAE 40-API CH-4 (Gulf) X X X GENERADORES CAT X SAE 40-API CH-4 (Shell Gadinia)

X X

LANCHAS GUARDACOSTAS

X MOTORES MTU X SAE 40-API CH-4 (Texaco URSA Premium

TDX) X X X GENERADORES CAT X

SAE 15W40-API CH-4 (Caterpillar)

X X X MOTOR MTU X

X MOTORES X SAE 15W40- API CH-4

(Valvoline Premium Blue) X X X N/A X X

VELERO X MOTOR CAT X SAE 15W40- API CH-4

(Valvoline) X X X DEUTZ X

SAE 15W40-API CH-4 (Valvoline)

X X

* 1 U.S galón = 3.785 litros

Tabla 3.3 Tipo de aceites lubricantes, volumen y frecuencia de cambio en los buques de la Armada del Ecuador

21

3.4 Definición de los análisis propuestos para los aceites lubricantes

de la maquinaria considerada

Actualmente los buques de la Armada del Ecuador antes descritos, se van

alternando entre permanecer en puerto base (Base Naval) y cumplir

navegaciones en territorio marítimo nacional o internacional. De acuerdo a

estas dos situaciones “en puerto” o “en navegación”, se propone establecer

los análisis de aceites lubricantes de la maquinaria principal, de la siguiente

manera:

a) Para los buques que se encuentren navegando, tener a bordo el

equipamiento que permita un análisis “in situ” del aceite lubricante, a

manera de equipos de taller que permitan de una forma rápida y

sencilla obtener aproximaciones del estado del lubricante y la

maquinaria.

b) Para realizar los análisis de aceites de buques que permanecen en

puerto o que pueden enviar las muestras en un corto tiempo, se

utilizaría el actual Laboratorio de la Base Naval. Desde luego a

diferencia del caso anterior, aquí se utilizarían unas técnicas más

sofisticadas, lo cual permitiría la obtención de datos más precisos y

mejores diagnósticos a la maquinaria principal de los buques.

En primera instancia, con el objeto de optimizar recursos económicos de la

Armada del Ecuador, no sería necesario la adquisición de mini laboratorios

portátiles para los xx buques seleccionados, se podría adquirir un número

menor y considerar que los equipos a ser llevados a bordo de los buques

son portátiles e intercambiables entre los buques que cumplirán

navegaciones y los que permanecerán en la Base Naval.

22

3.4.1 Análisis propuestos para el Laboratorio de la Base Naval

Este laboratorio deberá estar en condiciones de atender los requerimientos

en análisis de aceites lubricantes para toda la maquinaria principal de los

buques considerados, y para tal efecto se plantea la ejecución de las

siguientes técnicas:

a. Técnicas analíticas para la determinación de la degradación del

aceite lubricante

1. Viscosidad

2. Punto de inflamación

3. Basicidad del lubricante

4. Insolubles del lubricante

5. Capacidad de detergente/dispersante del lubricante

6. Constante dieléctrica del aceite lubricante

b. Técnicas de análisis de la contaminación del aceite lubricante

1. Dilución por combustible

2. Contaminación por agua

3. Contenido de silicio

c. Técnicas de análisis para la determinación del desgaste de la

maquinaria.

La evaluación de la concentración metálica en el aceite lubricante,

producto del desgaste de la maquinaria, es un tema profundamente

estudiado por la dificultad de obtener resultados exactos. Así por

ejemplo, la limitación o desventaja que nos presenta la espectrometría

en cuanto al límite de detección, sin embargo es la técnica que permite

conocer directamente la composición de las partículas de desgaste, a

diferencia de la ferrografía que constituye una técnica que requiere

análisis adicionales, y es más costosa.

El problema en evaluar los resultados del desgaste y sacar las

conclusiones acertadas se dificulta porque los valores de las

23

concentraciones de partículas metálicas se ven afectados por una serie

de factores como uso o no de filtros centrífugos, condiciones de empleo,

fluidos de servicio, etc., los mismos que frecuentemente pueden hacer

variar la real concentración de las partículas metálicas, y no permitirían

determinar la concentración real del desgaste.

Adicionalmente, el valor absoluto de la concentración no permite sacar

conclusiones definitivas, por lo que el parámetro de desgaste adecuado

sería la tasa de aporte de metal o la velocidad de desgaste1, que nos

permitirá realizar una evaluación más exacta sobre el desgaste en la

maquinaria seleccionada.

De acuerdo a lo anteriormente indicado se propone a la espectrometría

como la técnica más adecuada para la determinación del desgaste de la

maquinaria de los buques de la Armada, ampliándose más detalles en

cuanto al tipo de espectrometría y equipo requerido en la sección 4.1.3,

así como una visualización de otras técnicas y equipamiento adicional

que complementarán la determinación del desgaste en la maquinaria

principal de los buques considerados.

De la misma manera, en el capítulo 4 se definen los equipos propuestos y

requeridos por el Laboratorio de la Armada del Ecuador, mediante los

cuales se podrán llevar a cabo las técnicas analíticas para determinación de

la degradación, contaminación, y desgaste, antes nombradas.

3.4.2 Análisis propuestos para los mini laboratorios portátiles de a

bordo

El desarrollo de este punto en primer lugar abarca la definición de los

ensayos que se proponen realizar a bordo de los buques de la Armada,

posteriormente se presenta los equipos que ofrecen los fabricantes de mini

1 Diagnóstico de motores diésel mediante el análisis de aceite usado/ B Tormos, 2005.

24

laboratorios portátiles, y finalmente decidir que equipos de los ofertados

pudieran ser útiles para formar nuestro propio mini laboratorio propuesto

para ser utilizado abordo de los buques de la Armada del Ecuador.

A continuación, en la Tabla 3.4 se detalla los ensayos para aceites

lubricantes que se propone realizarlos a bordo de los buques de la Armada.

PARA DETERMINACIÓN DE LA DEGRADACIÓN

PARA DETERMINACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN

1. Medida de la viscosidad

2. Medida del TBN

3. Medida de insolubles

4. Medida de la capacidad de

dispersión

1. Medida de la presencia de agua

2. Medida de dilución por

combustible

Tabla 3.4 Ensayos propuestos a bordo a través de equipos de mini laboratorios

Definidos los ensayos propuestos, vamos a detallar 2 mini laboratorios

portátiles que se encuentran disponibles en el mercado, para luego

proponer los equipos requeridos para armar nuestro propio mini laboratorio.

a. Maletines de Fabricantes MTU

Mediante el maletín de pruebas o mini laboratorio portátil MTU, mostrado en

la Figura 3.1, se puede realizar a bordo de los buques los siguientes

ensayos:

Medición de la contaminación por agua

Medición de dilución por combustible

Medición de la capacidad de dispersión

25

Figura 3.1 Maletín de Pruebas MTU para análisis de aceites (Fuente Instrucciones para el Uso Maletín de Pruebas MTU)

26

A continuación se detalla los aspectos más importantes señalados por el

fabricante MTU para la realización de los análisis de aceites lubricantes

mediante el empleo del maletín de pruebas MTU.

a) Determinación de la capacidad de dispersión del aceite

lubricante (prueba de la gota o ensayo de la mancha) :

La formación de la imagen de la gota dependerá en alto grado de los

factores estado del motor y temperatura del aceite.

La presencia de agua y/o combustible en el aceite lubricante tiene

una influencia evidente sobre la imagen de la prueba de la gota.

La evaluación de la prueba de la gota se deberá realizar por lo

menos trascurridas 2 horas a partir del secado de la misma.

En el caso de obtenerse una alteración anormal de la imagen, es

necesario realizar comprobaciones adicionales.

Figura 3.2 Ejemplos de imágenes de ensayo de la mancha Imágenes 1 y 2: aceite de motor que se puede seguir utilizado

Imagen 3: aceite que se debe cambiar dentro de poco Imágenes 4, 5 y 6: requieren un cambio de aceite inmediato (Fuente Instrucciones para el Uso Maletín de Pruebas MTU)

27

b) Control del aceite del motor con respecto a la dilución por

combustible :

El Maletín de Pruebas MTU contiene el viscosímetro (ítem 14, Figura

3.1), mediante el cual se procede a comprobar si la muestra de aceite

lubricante presenta dilución por combustible, de acuerdo al siguiente

procedimiento:

Figura 3.3 Procedimiento para comprobar la dilución por combustible en muestra de aceite lubricante mediante Maletín de Pruebas MTU. (Fuente

Instrucciones para el Uso Maletín de Pruebas MTU)

28

c) Control del contenido de agua en el aceite lubricante:

El Maletín de Pruebas MTU contiene el recipiente de reacción WIO-

CHECK (ítem 5, Figura 3.1), y la solución WT05 (ítem 6, Figura 3.1),

para determinar la presencia de agua en la muestra de aceite

lubricante, siguiendo el procedimiento detallado a continuación:

Figura 3.4 Procedimiento para determinar el contenido de agua en muestra

de aceite lubricante mediante Maletín de Pruebas MTU. (Fuente Instrucciones para el Uso Maletín de Pruebas MTU)

29

b. Fabricantes Caterpillar

El fabricante Caterpillar actualmente no ofrece maletines de pruebas (kit

test) para análisis de aceites. El servicio ofrecido es a través de las pruebas

S.O.S2 (degradación, contaminación y desgaste) realizados por técnicos de

Caterpillar en sus instalaciones, por lo que no convendría a los intereses

institucionales de la Armada del Ecuador, debido a que el requerimiento

propuesto es de equipos portátiles para llevarlos a bordo de los buques.

c. Fabricantes Detroit Diesel

A partir del 2006, Detroit Diesel ingresa en una sociedad con MTU3, y

actualmente no se ofrecen equipos exclusivos de Detroit Diesel.

d. Fabricantes Kittiwake Developments Ltd

El mini laboratorio FG-K4-600 desarrollado por Kittiwake Developments Ltd4,

tiene un diseño ideal para la operación a bordo de los buques, donde podría

ser útil para realizar los siguientes ensayos en aceites lubricantes:

TBN 0-50 mg KOH/g

Viscosidad a 40 °C o 50 °C, con calentamiento real del aceite, 100-450 cSt a 40 °C.

Presencia de agua 0-3000 ppm, 0- 6000 ppm , 0 a 2.5%

Insolubles en el aceite 0-2.5 %

Presencia de agua salada si/no

Tabla 3.5 Rangos de medida de Mini laboratorio FG-K4-600 (Kittiwake Developments Ltd)

Adicionalmente el mini laboratorio FK-K4-600 posee un equipo para

medición de densidades entre 800 y 1010 kg/m³, así como un equipo de

medida de compatibilidad de combustibles. A continuación la Figura 3.5

muestra el referido mini laboratorio, desarrollado por Kittiwake

Developments Ltd.

2 http://www.cat.com/cda/files/2518337/7/PEHJ0191-00.pdf 3

http://extranet.detroitdiesel.com/Off-Highway/MtuDetroitDiesel/en/index.aspx

4 http://www.kittiwake.com/power-plant-oil-testing-cabinet

30

Figura 3.5 Mini laboratorio FG-K4-600 (Kittiwake Developments Ltd)

De acuerdo a la información de los mini laboratorios señalados

anteriormente, y considerando los ensayos propuestos para los buques de

la Armada, podemos establecer una comparación para la selección de los

equipos requeridos:

ENSAYOS PROPUESTOS 1,2,3,4 para degradación del

aceite ; 5 y 6 para contaminación del aceite

Maletín MTU FG-K4-600-Kittiwake

SI/NO Equipo y rangos

de medida SI/NO Equipo y rangos de medida

1. Medida de la viscosidad SI Viscosímetro de rampa

SI

Viscosímetro con bola de acero (a 40 o 50 C, extrapolación a 100 C); a 40 C entre 100 y 450 cSt.

2. Medida del TBN NO

SI Celda de reacción y reactivo específico (0 - 50 mg KOH/g)

3. Medida de insolubles NO

SI Celda de ensayo y reactor (insolubles 0-2.5 % en peso)

4. Medida de la capacidad de dispersión

SI Ensayo de la mancha

NO

5. Medida de la presencia de agua SI

Recipiente de reacción, solución WT05 (0-2.5 % en peso)

SI

Celda específica (0 a 2.5 %). También detecta presencia de agua salada (min 100 ppm de sal)

6. Medida de la dilución por combustible

SI Comparador de viscosidad, cilindro graduado

NO

Tabla 3.6 Comparación de ensayos disponibles en Mini laboratorio MTU y Mini laboratorio FG-K4-600 Kittiwake

31

Por lo tanto, se propone que los mini laboratorios portátiles que permitirían

realizar los análisis de aceites planteados a bordo de los buques de la

Armada, estarían formados por los siguientes equipos:

MINI LABORATORIO PROPUESTO PARA BUQUES DE LA ARMADA DEL ECUADOR

EQUIPOS/MATERIALES ENSAYO PROPUESTO ABORDO

Viscosímetro con bola de acero (a 40 o 50 C, extrapolación a 100 C); a 40 C entre 100 y 450 cSt. [De FG-K4-600 Kittiwake]

Medida de la viscosidad

Para determinación de la

DEGRADACIÓN del aceite lubricante

Celda de reacción y reactivo específico (0 - 50 mg KOH/g).[De FG-K4-600 Kittiwake]

Medida del TBN

Celda de ensayo y reactor (insolubles 0-2.5 % en peso).[De FG-K4-600 Kittiwake]

Medida de insolubles

Papel típico para ensayo de la mancha o prueba de la gota.

Medida de la capacidad de dispersión

Celda específica (0 a 2.5 %). También detecta presencia de agua salada (min 100 ppm de sal). [De FG-K4-600 Kittiwake]

Medida de la presencia de agua Para determinación

de la CONTAMINACIÓN del aceite lubricante Comparador de viscosidad, cilindro graduado

[de Maletín MTU] Medida de la dilución por

combustible

Tabla 3.7 Equipamiento propuesto para los mini laboratorios de los buques de la Armada del Ecuador

3.5 Definición de las frecuencias de muestreo

Con el fin de definir las frecuencias de muestreo a realizarse, tanto para el

Laboratorio de la Armada como a bordo de los buques propuestos, se ha

considerado tres aspectos básicos:

a. Horas actuales de trabajo de la maquinaria principal

b. Frecuencias de muestreo recomendadas por los fabricantes

c. Información disponible de análisis de aceites y resultados obtenidos

A continuación se detalla la información concerniente a cada aspecto antes

señalado.

32

a. Horas de trabajo actuales de la maquinaria

En la Tabla 3.8 se presenta la información correspondiente a las horas de

trabajo u operación que tienen actualmente los motores de propulsión y

generadores de los buques de la Armada seleccionados para el presente

trabajo.

Otras consideraciones que se ha tenido en cuenta para llegar a considerar

un solo valor de horas máquina por buque, son las siguientes:

1. En el caso que exista un desfase entre los horómetros de las máquinas

dentro de un mismo buque, se considera el valor promedio.

2. Para el caso de buques que actualmente se encuentran navegando, el

valor de horas máquinas se ha obtenido a partir del último dato en

puerto, sumado a la proyección del consumo de horas en base a la

planificación de las navegaciones.

De acuerdo al detalle mostrado en la Tabla 3.8, y la información transmitida

desde la Armada del Ecuador, las maquinarias de los buques considerados

vienen cumpliendo sus planes de mantenimientos establecidos y

actualmente ninguna maquinaria principal presenta alguna avería

considerable que le restringa su operación segura.

33

TIPO DE

BUQUE BUQUE

MOTORES PARA PROPULSIÓN GENERADORES ELÉCTRICOS

PRINCIPALES

DESCRIPCIÓN HORAS DE

OPERACIÓN DESCRIPCIÓN

HORAS DE OPERACIÓN

FRAGATAS MISILERAS

X

X

X

X

X

X X X

CORBETAS MISILERAS

X

X

X X

X

X X X

X X

X

X

X X X

X X X

X X X

LANCHAS MISILERAS

X

X

X

X

X

X X X

X X X

BUQUES LOGÍSTICOS

X X X X X

X X

X X X X X

X X X

X X

X X

X X X X X

LAN

CH

AS

GU

AR

DA

CO

ST

AS

X

X

X

X

X

X X X

X X X

X

X

X

X

X

X X X

X X X

X X X

X X X

X X X

X X X

VELERO

X X X X X

Tabla 3.8 Horas de operación de maquinaria principal en buques de la

Armada del Ecuador

34

b. Frecuencias de muestreo recomendadas por los fabricantes

Algunos fabricantes de las maquinarias frecuentemente no suelen indicar la

periodicidad de muestreo para análisis de los aceites lubricantes, en lugar

de ello, indican que la misma depende de otros factores como son altas

cargas, las temperaturas de trabajo, las condiciones del medio como

presencia de polvo, etc. La mayoría de fabricantes se refieren únicamente a

la frecuencia de cambio de los aceites lubricantes; sin embargo, de entre los

fabricantes de la maquinaria considerada para el presente trabajo, por

ejemplo Caterpillar5 recomienda el intervalo de muestreo y análisis de

aceites a las 250 horas de operación, y en aplicaciones de servicio severo,

se recomienda una toma de muestras de aceite y análisis a una menor

cantidad de horas. Los fabricantes MTU recomiendan tomar y analizar

muestras de aceite como mínimo una vez al año o cada vez que se cambie

el aceite6, por lo que se plantea tomar las muestras cada vez que se cambie

el aceite en estos motores (a las 500 horas de operación). El fabricante

Cummins indica que el cambio de aceite para los motores QSB 5.9 se debe

realizar a las 250 horas de operación. Para el resto de fabricantes que no

dan información del período de muestreo, se propone realizarlo cada vez

que se realiza el cambio de aceite.

c. Información disponible de análisis de aceites lubricantes y

resultados obtenidos.

Se ha recopilado la información de los últimos resultados de análisis de

aceites lubricantes realizados a la maquinaria considerada para la presente

propuesta. A continuación, en las Tablas 3.9 a la 3.17, a manera de

ejemplos, se presenta un resumen de los resultados obtenidos y

disponibles, a partir de los formatos que se llevan en el laboratorio de

“Combustibles, Lubricantes y Aguas” de la Armada del Ecuador.

5 Caterpillar Machine Fluids Recommendatios, SEBU6250-17, Marzo 2010. 6 MTU_Value Service /Technical Documentation/ Friedrichshafen-Germany,2010

35

Además de los resultados y conclusiones que se muestran en las tablas

antes referidas, se pueden señalar las siguientes observaciones:

...

1) No se está llevando un monitoreo continuo y periódico de las muestras

de aceite en los buques de la Armada. Existen buques que no registran

información de análisis realizados ni resultados obtenidos.

2) Existen buques que durante un gran lapso de tiempo no tienen

registrados análisis de aceites, y de pronto a un corto tiempo de

recambio y uso del aceite lubricante, se pide un análisis de aceite, al

parecer por detectarse síntomas en alguna maquinaria.

3) En algunos buques se está aprovechando algún cambio de aceite para

obtener muestras para un análisis, pero a la vez se puede notar que el

tiempo de recambio del aceite lubricantes se encuentra muy por debajo

de los periodos establecidos en los manuales de la maquinaria, lo cual

nos lleva a realizar dos puntualizaciones :

Se podría está respaldándose en el cambio de aceite, en lugar de

revisar otros aspectos influyentes en la adecuada operación de la

maquinaria, como por ejemplo condiciones del combustible, estado

de los filtros de los diferentes sistemas, etc...

Se estaría desperdiciando recursos económicos al acortarse el

tiempo de vida útil de los aceites lubricantes en las máquinas

principales.

36

Tabla 3.9 Resumen de resultados: análisis de aceites en motores MTU 956 TB92-20 V de Corbetas Misileras CMx y CMy

TIPO DE BUQUE

BUQUE MOTORES PARA

PROPULSIÓN [Lubricante]

ANÁLISIS DE ACEITES EFECTUADOS (MOTORES DE PROPULSIÓN - CORBETAS MISILERAS)

No. Horas servicio

del aceite Horas operación

de máquina Fecha de análisis

RESULTADOS DEL ANÁLISIS LIMITES CONCLUSIÓN

CORBETAS MISILERAS

X

4 MOTORES MTU X

[SAE 40 – API CH-4] [Gulf]

1 X X 17-10-12

al 25-10-12

Agua y sedimentos : 0.02% 0.2 %(Volumen)

...:

...=Buena capacidad de dispersión y mediano contenido de partículas de hollín. Muestras no presentan contaminación con agua o combustible. Continuar muestreando para comparar resultados

Viscosidad a 100 °C : 13.42 [10.5-19.0]cSt

Prueba de la gota : *Conforme

2 X X


Viscosidad a 100 °C : 14.51 [10.5-19.0]cSt


3 X X 17-10-12

al 25-10-12


...

...

...

Viscosidad a 100 °C : 14.64 cSt [10.5-19.0]cSt


4 X X

Agua y sedimentos : 0.03 % 0.2 %(Volumen)



X

4 MOTORES MTU X

[SAE 40 – API CH-4] [Gulf]

1 X X 17-10-12

al 24-10-12


Apariencia: Pardo amarillo; Olor: Normal. ... ...as de hollín. Muestras no presentan contaminación con agua o combustible. Continuar muestreando para comparar resultados



2 X X




3 X X 17-10-12

al 24-10-12


...

...n con agua o combustible. Continuar muestreando para comparar resultados.



4 X X




37

TIPO DE BUQUE

BUQUE

MOTORES PARA


ANÁLISIS DE ACEITES EFECTUADOS (MOTORES DE PROPULSIÓN – CORBETAS MISILERAS)

No.

Horas servicio

del aceite

Horas operación

de máquina

Fecha de análisis


CORBETAS MISILERAS

X

4 MOTORES MTU X

[SAE 40 – API CH-4 ; Gulf]

1 X X 17-10-12

al 22-10-12

Agua y sedimentos : 0.02% 0.2 %(Volumen) ...

...



2 X X 17-10-12

al 22-10-12


... Viscosidad a 100 °C : 13.99 cSt [10.5-19.0]cSt


3 X X 17-10-12

al 22-10-12




X

4 MOTORES MTU X


1 X X 17-10-12

al 23-10-12




2 X X




3 X X 17-10-12

al 22-10-12




4 X X

Agua y sedimentos : 0.03% 0.2 %(Volumen) ... Viscosidad a 100 °C : 14.73 cSt [10.5-19.0]cSt


Tabla 3.10 Resumen de resultados: análisis de aceites en motores MTU 956 TB92-20 V de Corbetas Misileras CMx y CMy

38

TIPO DE BUQUE

BUQUE MAQUINARIA [Lubricante]

ANÁLISIS DE ACEITES EFECTUADOS (GENERADORES – CORBETAS MISILERAS)

No.

Horas servicio

del aceite

Horas operación de

máquina

Fecha de análisis

RESULTADOS DEL ANÁLISIS LIMITES CONCLUSIONES

CORBETAS MISILERAS

X

3 GENERADORES

MTU X


1 X X

17-10-12 al

25-10-12


...

...

...

...

...


Prueba de la gota : **No Conforme

2 X X




3 X X




X

3 GENERADORES

X


1 X X 17-10-12

al 24-10-10




2 X X

Agua y sedimentos : 0.02 % 0.2 %(Volumen) ...



3 X X 17-10-12

al 24-10-12

Agua y sedimentos : 0,04% 0.2 %(Volumen) ...



Tabla 3.11 Resumen de resultados de análisis de aceites en generadores de Corbetas Misileras CMx y CMy

39

TIPO DE BUQUE


ANÁLISIS DE ACEITES EFECTUADOS (GENERADORES – CORBETAS MISILERAS)

No.

Horas servicio

del aceite

Horas operación de

máquina

Fecha de análisis


CORBETAS MISILERAS

X

3 GENERADORES

DETROIT X


1 X X 17-10-12

al 22-10-12


...



3 X X 17-10-12

al 22-10-12




X

3 GENERADORES

DETROIT X


1 X X




2 X X




3 X X 17-10-12

al 23-10-12




Tabla 3.12 Resumen de resultados de análisis de aceites en generadores de Corbetas Misileras CMx y CMy

40

TIPO DE BUQUE


ANÁLISIS DE ACEITES EFECTUADOS (GENERADORES – FRAGATA MISILERA)

No. Horas

servicio del aceite

Horas operación de

máquina

Fecha de análisis


FRAGATA MISILERA

x

2 DIÉSEL GENERADORES

MTU X

[SAE 40-API CH-4; Mobil delvac 1640]

1 X X

18-10-12 al

29-10-12


... ultados.



2 X X

Agua y sedimentos : 0.03 0.2 %(Volumen)



Tabla 3.13 Resumen de resultados de análisis de aceites en generadores MTU X de Fragata Misilera X

41

TIPO DE BUQUE


ANÁLISIS DE ACEITES EFECTUADOS (MOTORES DE PROPULSIÓN y GENERADORES – LANCHAS MISILERAS)

No. Horas

servicio del aceite

Horas operación de

máquina

Fecha de análisis


LANCHA MISILERA

x

4 MOTORES MTU X

[SAE 40-API CH-4; Gulf]

IV-1 X X

26-03-12 al

02-04-12


...



IV-2 X X




V-1 X X

26-03-12 al

02-04-12


...



V-2 X X




3 GENERADORES X

[SAE 40-API CH-4; Shell Gadinia]

IV X X

26-03-12 al

2-04-12


...



V-2 X X




Tabla 3.14 Resumen de resultados de análisis de aceites en motores y generadores de Lancha Misilera LM x

42

TIPO DE BUQUE

BUQUE

MOTORES PARA


ANÁLISIS DE ACEITES EFECTUADOS (MOTORES DE PROPULSIÓN – BUQUES LOGÍSTICOS)

No.

Horas servicio

del aceite

Horas operación

de máquina

Fecha de análisis


BUQUES LOGÍSTICOS

X

4 MOTORES CAT X


1 X X 10-02-12

al 13-02-12




4 X X 10-02-12

al 13-02-12




X

2 MOTORES X


1 X X

18-9-12 al

19-9-12



Prueba de la gota : * No Conforme

2 X X



Prueba de la gota : *No Conforme

X

2 MOTORES X


1 X X 28-8-12

al 31-8-12




2 X X




Tabla 3.15 Resumen de resultados de análisis de aceites en motores de Buques Logísticos X1, X2, X3

43

TIPO DE BUQUE

BUQUE MAQUINARIA

[Lubricante]

ANÁLISIS DE ACEITES EFECTUADOS (GENERADORES – BUQUES LOGÍSTICOS)

No.

Horas servicio

del aceite

Horas operación

de máquina

Fecha de análisis


BUQUES LOGÍSTICOS

X

GENERADOR CAT X

[SAE 40-API CH-4; Valvodiesel]

1 X X 4-05-12

al 8-05-12




X

3 GENERADORES X

[SAE 15W40; API CH-4; Gulf]

1 X X 9-3-12

al 11-3-12




3 X X 9-3-12

al 11-3-12



Prueba de la gota: *Conforme

X

2 GENERADORES MTU X

[SAE 15W40-API

CH-4; Gulf]

1 X X 28-8-12

al 31-8-12




2 X X 9 -3-12

al 12-3-12




Tabla 3.16 Resumen de resultados de análisis de aceites en generadores de Buques Logísticos X1 y X2

44

TIPO DE BUQUE

BUQUE MOTORES PARA


ANÁLISIS DE ACEITES EFECTUADOS

No.

Horas servicio

del aceite

Horas operación

de máquina

Fecha de análisis


LAN

CH

AS

GU

AR

DA

CO

ST

AS

X

2 MOTORES MTU X

[SAE 40-API CH-4; Texaco URSA TDX]

Bb X X 14-03-12

al 15-03-12


...



Eb X X




1 MOTOR MTU X [SAE 40-API CH-4;

Texaco URSA TDX] Ct X X

14-03-12 al

15-03-12




X

2 MOTORES MTU X [SAE 40-API CH-4; Texaco URSA TDX]

Eb X X 19-07-12

al 20-07-12


...

Viscosidad a 100 °C : 14.09 cSt [11-19.0]cSt


1 MOTOR MTU X [SAE 40-API CH-4; Texaco URSA TDX]

Ct X X 19-07-12

al 20-07-12


Viscosidad a 100 °C : 14.77 cSt [11-19.0]cSt


VELERO X

1 MOTOR CAT X

[SAE 15W40-API CH-4; Valvoline]

1 X X 10-03-11

al 11-03-11




Tabla 3.17 Resumen de resultados de análisis de aceites en motores de Lanchas Guardacostas X y Velero X

42

En base a la información anteriormente señalada sobre las propuestas de

equipos para conformar los mini laboratorios portátiles, las horas actuales

de trabajo de la maquinaria principal de los buques, las frecuencias de

muestreo recomendadas por los fabricantes, y la información disponible de

análisis y resultados obtenidos, se propone llevar a cabo frecuencias de

muestreo para análisis de aceites de la siguiente manera:

a) Frecuencias de muestreo para los buques que se encuentren en la Base

Naval. Los análisis respectivos se los realizará en el Laboratorio de la

Armada del Ecuador (Tabla 3.18)

b) Frecuencias de muestreo para los buques que se encuentren

navegando, mediante empleo de los mini laboratorios portátiles

propuestos (Tabla 3.19)

Sin embargo, las frecuencias de muestreo propuestas son orientativas o

recomendadas si los buques seleccionados se abastecen de combustibles

diésel con un contenido de azufre < 0,5% (actualmente se utiliza el

combustible diésel 2 suministrado por la Empresa EP Petroecuador, que

tiene un porcentaje entre el 0.35% - 0.4 % de azufre). Sería conveniente

tener en cuenta la calidad del combustible suministrado en puertos

internacionales y también condiciones de operación especiales, como las

que se enumera a continuación, en cuyos casos las tomas de muestras de

aceites lubricantes deberían realizarse con mayor frecuencia.

a) Condiciones de empleo climáticas extremas.

b) Número elevado de arranques de motores de propulsión, principalmente

en las Lanchas Guardacostas tipo Interceptoras, que constituyen

embarcaciones de muy alta velocidad, y que su rol las obliga a realizar

frecuentes arranques y paradas.

c) Frecuentes fases largas de marcha en vacío o de poca carga durante el

servicio de la maquinaria......, como por ejemplo en los generadores de

las Lanchas Guardacostas tipo PGO, donde de acuerdo a las

mediciones realizadas, el consumo de carga eléctrica a bordo es muy

inferior a la capacidad real de carga que pueden suministrar los

43

TIPO DE BUQUE

BUQUE


PRINCIPALES

MOTOR Frecuencia de

muestreo (horas) GENERADOR

Frecuencia de muestreo

(horas)

FRAGATAS MISILERAS

X X 7000 X 500

X

CORBETAS MISILERAS

X

X

500

X 500 X

X

X

X 250 X

X

LANCHAS MISILERAS

X

X 500 X 250 X

X

BUQUES LOGÍSTICOS

X X 250

X

250

X

X X 500 X 250

X XX 250

X 500

X 250

X X 300 X 250

LAN

CH

AS

GU

AR

DA

CO

ST

AS

X

X 500 X 250 X

X

X

X

250 X N/A

X

X

X

XX

X

X

VELERO X X 250 X 500

Tabla 3.18 Propuesta de frecuencias de muestreo para buques que se encuentren en la Base Naval (Análisis en Laboratorio de la Armada del

Ecuador)

44

TIPO DE BUQUE

BUQUE


PRINCIPALES

MOTOR Frecuencia de

muestreo (horas) GENERADOR

Frecuencia de muestreo

(horas)

FRAGATAS MISILERAS

X X 7000 X 250

X

CORBETAS MISILERAS

X

X

250

X 250

X

X

X 100 X

X

LANCHAS MISILERAS

X

X 250 X 100 X

X

BUQUES LOGÍSTICOS

X X 100

X

100

X

X X 300 X 100

X X 100

X 200

X 100

X X 100 X 100

LAN

CH

AS

GU

AR

DA

CO

ST

AS

X

X 250 X 100 X

X

X

200 X N/A

X

X

X

X

X

XX

VELERO X X 100 X 100

Tabla 3.19 Propuesta de frecuencias de muestreo para buques que se encuentren navegando (Análisis abordo a través de mini laboratorios

portátiles)

45

De acuerdo a lo presentado en las secciones 3.4.1 (Análisis propuestos

para el Laboratorio de la Base Naval), y sección 3.4.2 (Análisis propuestos

para los mini laboratorios portátiles de a bordo), a continuación en la Tabla

3.20, se resume los parámetros de los aceites lubricantes a controlar tanto

en el Laboratorio de la Base Naval (Armada del Ecuador) como a bordo de

los buques propuestos.

PARÁMETROS A CONTROLAR EN ACEITES LUBRICANTES DE MAQUINAS PRINCIPALES

EN LABORATORIO DE LA BASE NAVAL A BORDO DE LOS BUQUES

(MINI LABORATORIOS PORTÁTILES)

DEGRADACIÓN

Viscosidad

TBN

Insolubles

Capacidad de dispersión

Constante dieléctrica

Punto de inflamación

DEGRADACIÓN

Viscosidad

TBN

Insolubles


CONTAMINACIÓN

Presencia de agua

Dilución por combustible

Contenido de silicio (mediante

espectrometría)

CONTAMINACIÓN

Presencia de agua


DESGASTE

Presencia/concentración de elementos

de desgaste (mediante espectrometría)

Tabla 3.20 Parámetros a controlar en los análisis propuestos (Laboratorio de la Armada y a bordo de los buques a través de mini

laboratorios)

En cuanto al equipamiento requerido para los mini laboratorios portátiles se

detalló en la Tabla 3.7; mientras que el equipamiento requerido y propuesto

para el Laboratorio de la Armada se especificará en el capítulo 4, sección

4.1

46

3.6 Definición del procedimiento para toma de muestras

El procedimiento para la toma de muestras, constituye un factor importante

y fundamental que incidirá en los análisis del aceite lubricante y en los

resultados. En primer lugar es necesario haber definido la maquinaria y

seleccionado el personal que habrá de tomar las muestras, así como tener

la disponibilidad de los materiales requeridos (recipientes para muestras,

hojas para registro de datos, material para limpieza del área, etc). Es

necesario tener en cuenta las siguientes puntualizaciones:

a) Tomar la muestra de aceite preferiblemente con la maquinaria en

operación estable antes que cuando se halle fuera de

funcionamiento.

b) Evitar la toma de muestra en sectores de remanso debido a que

pueden concentrarse elementos contaminantes, por lo que se

seleccionará parte del circuito donde el aceite lubricante siga una

línea de corriente.

c) Los recipientes donde se recolectarán las muestras de aceite a bordo

de los buques, deben estar completamente limpios y secos, y contar

con las seguridades respectivas a fin de evitar inconvenientes en el

transporte de las mismas.

El procedimiento en si para la toma de muestras a bordo de los buques de

la Armada del Ecuador, será el siguiente:

1. Seleccionar los puntos de recolección de las muestras, de acuerdo a

las instrucciones de servicio de los fabricantes.

2. Los mismos fabricantes recomiendan que la cantidad de muestra sea

de al menos 0,25 litros de aceite7 , la misma que deberá ser tomada

tras aproximadamente 1 hora de servicio de la maquinaria.

7MTU_Value Service Technical Publication: Prescripciones de las Materias de Servicio A001061/34S.-Friedrichshafen,2004

47

3. Luego de haber obtenido la muestra respectiva, cerrar

inmediatamente el recipiente a fin de evitar contaminaciones por

elementos como gases de la combustión, polvo, y demás partículas

provenientes de la maquinaria que se encuentra en servicio a bordo.

4. Las hojas de datos que acompañan a cada muestra deberán

contener la siguiente información, la misma que permitirá una

identificación exacta, un estricto seguimiento y control de las mismas.

Nombre del buque, codificación.

Identificación de maquinaria (numeración, tipo, modelo, serie)

Número de horas de operación de la maquinaria.

Número de horas de trabajo del aceite (tiempo de servicio)

Fecha de la toma de muestra.

Tipo de aceite, con identificación de viscosidad (SAE, ISO),

calidad, marca del aceite.

Nombre de persona que toma la muestra.

Código de identificación de barras (muestra-hoja de registro)

Añadidos de aceite realizados.

5. Es muy importante que en la hoja de datos quede registrada la

información correspondiente a añadidos de aceite (si las hubieron,

cantidades, fechas), así como el cumplimiento del último cambio de

aceite planificado.

6. La muestra con su respectiva hoja de datos, será entregada al Oficial

Ingeniero del buque, quien será el responsable de coordinar el envío

de la misma hacia el “Laboratorio de Combustibles, Lubricantes y

Aguas” de la Armada del Ecuador, teniendo en cuenta la necesidad

de agilizar la entrega de la misma.

48

A continuación en las Figuras 3.6, 3.7 y 3.8, se presentan los formatos

respectivos para chequeo, registro e instrucciones operativas para la toma

de muestras de aceite lubricante a bordo de los buques de la Armada del

Ecuador, de acuerdo al siguiente detalle:

a) Lista de chequeo (checklist) para toma de muestras a bordo (Formato 1)

b) Hoja de registro para toma de muestras de aceite lubricante (Formato 2)

c) Instrucciones operativas para toma de muestras a bordo (Formato 3)

49

ARMADA DEL ECUADOR

(SIGLAS DEL BUQUE)

CHECKLIST PARA TOMA DE MUESTRAS DE ACEITES LUBRICANTES A BORDO DE LOS BUQUES DE LA ARMADA

(FORMATO 1)

Lugar: ........................................... Fecha: ............................................... Hora: ...................................... 1. Se ha seleccionado la máquina para tomar las muestras y la misma se encuentra en operación

estable (preferible) o recién puesta fuera de servicio?

Máquina /Ubicación: ...........................................................................................................................

2. Se ha seleccionado el lugar del circuito para la toma de las muestras de aceite lubricante, evitando

sectores de remanso?

3. Se dispone de recipientes limpios y secos, para la recepción de la muestra?

4. Se tiene a mano el Formato 2 para el registro de datos de la muestra?

5. Se encuentra listo el personal encargado de la toma de la muestra?

Nombre/Apellido/Cargo de la persona que tomará la muestra: ......................................................... Responsable de haber pasado el checklist (Nombre/Apellido): ................................................................ Cargo: ................................................................ Firma: ................................................................

Figura 3.6 Hoja de chequeo para toma de muestras de aceite lubricante

(Formato 1)

50

ARMADA DEL ECUADOR

(SIGLAS DEL BUQUE)

HOJA DE REGISTRO PARA TOMA DE MUESTRAS (FORMATO 2)

Nombre del Buque: .................................................. Fecha de muestreo: .................................................. Informe de Falla No: ................................................. Lugar: ........................................................................

Maquinaria : Motor de propulsión Generador Otro Modelo: ............................................................ Serie: ....................................... Número: ........................

Horas de operación de la maquinaria: ........................................................................................................ Horas de servicio del aceite (desde el último cambio): .............................................................................. Tipo de aceite: Viscosidad (ISO – SAE): ......................................... Calidad: .......................................... Marca de aceite: .....................................................

Se ha cambiado el filtro de aceite? SI NO

Se ha cambiado el aceite al momento de la toma de la muestra? SI NO Tiempo transcurrido desde la última reparación (horas): ...........................................................................

Añadidos de aceite realizados? SI NO En el caso de haber añadidos de aceite : Número de horas de operación de la maquinaria a las que se realizó el añadido de aceite: ..................... Cantidad de aceite añadido (galones, litros): ............................................................................................. Tipo de aceite añadido (Viscosidad ISO-SAE, Calidad, Marca): ...............................................................

Nombre/Apellido/Cargo de la persona que toma la muestra: .................................................................... Firma: .................................................................... Fecha: .................................................................... Supervisado por: ................................................ Cargo: .................................. Firma: ............................. Fecha: ............................

(Espacio asignado para código de identificación de barras)

Figura 3.7 Hoja de registro para toma de muestras de aceite lubricante

(Formato 2)

51

ARMADA DEL ECUADOR

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO Y RECUPERACIÓN DE UNIDADES NAVALES

INSTRUCCIONES OPERATIVAS PARA TOMA DE MUESTRAS DE ACEITES LUBRICANTES A BORDO DE LOS BUQUES DE LA ARMADA

(FORMATO 3)

Equipos : Máquinas de propulsión y generadores para suministro de energía eléctrica a bordo. Operación: Toma de muestras de aceite lubricante para análisis Aplicado a: FM, CM, LLMM, COGUAR, ESCAUX, BESGUA.

PROCEDIMIENTO

1. Verificar el cumplimiento de todos los pasos de la lista de chequeo (Formato 1)

2. Llenar el registro para toma de muestras de aceite (Formato 2)

3. Una vez seleccionada la maquinaria, tener precaución debido a que el aceite de la maquinaria

puede contener residuos de combustión perjudiciales para la salud. Llevar colocado ropa protectora

(guates, protección auditiva y gafas protectoras).Evitar el contacto del aceite con la piel, no inhalar

vapores de aceite.

4. Encontrándose la maquinaria (motor o generador) en marcha y a temperatura de servicio, abrir el

tapón en la brida del filtro centrífugo de aceite, dando 1 a 2 vueltas. (Similar operación se realizará

en buques que difieren del tipo de filtros)

5. Vaciar aproximadamente 2 litros de aceite de la maquinaria, para permitir la salida de residuos y

lodos.

6. Vaciar aproximadamente 1 litro de aceite de la maquinaria, en el recipiente para muestras.

7. Cerrar el tapón del recipiente con la muestra obtenida.

8. Colocar el código de identificación de barras en el recipiente de la muestra y en la hoja de registros

(Formato 2).

9. Entregar la muestra y hoja de registros (Formato 2) al oficial ingeniero del buque, el mismo que será

el responsable del oportuno envío al Laboratorio de la Armada y/o análisis respectivo a bordo

mediante los equipos de los mini laboratorios.

Figura 3.8 Instrucciones operativas para la toma de muestras de aceite

(Formato 3)

CAPÍTULO 4

CONDICIONES TÉCNICAS DEL LABORATORIO DE ANÁLISIS

Y PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN

53

4. CONDICIONES TÉCNICAS DEL LABORATORIO DE ANÁLISIS Y

PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN

En los capítulos anteriores se ha presentado la situación actual en la que se

encuentra el laboratorio de aceites lubricantes de la Armada del Ecuador en

cuanto al equipamiento y análisis de aceites realizados; además se han

definido los buques, maquinarias, y parámetros de control para

determinación de la degradación y contaminación del aceite, así como del

desgaste de la maquinaria, se han definido las frecuencias de muestreo y

procedimientos para la obtención y manejo de las mismas.

Como continuación a esta secuencia de actividades, es necesario definir los

equipos de laboratorio requeridos para materializar los análisis propuestos,

así como también detallar los procedimientos de envío-recepción de la

información entre los buques y el laboratorio de la Base Naval; temas que

serán cubiertos en el presente capítulo.

4.1 Definición de los equipos y procedimientos de medida en el

laboratorio

Actualmente el “Laboratorio de Combustibles, Lubricantes y Aguas” de la

Armada del Ecuador (ubicado en la Base Naval), mantiene un mejor

equipamiento para realización de análisis de combustibles, en tanto que

para la realización de análisis de aceites lubricantes, se dispone

básicamente de equipos para determinar la presencia de agua y sedimentos

en los aceites, determinación de la viscosidad y punto de inflamación; y

cualitativamente se evalúa la apariencia y el olor de la muestra de aceite

lubricante, así como también se realiza la prueba de la gota o ensayo de la

mancha.

Se debe señalar que si bien por un lado se trata de optimizar los recursos

económicos, utilizando los equipos disponibles que se encuentren en

buenas condiciones; por otro lado, el alcance del presente trabajo no limita

o pone techo a un costo económico, por lo que se planteará la adquisición

de nuevos equipos requeridos para la ejecución de los análisis propuestos.

54

Luego de haber señalado en el capítulo 3, las diferentes técnicas analíticas

propuestas para la determinación de la degradación y contaminación del

aceite, así como para la evaluación del desgaste de la maquinaria principal

en los buques de la Armada del Ecuador, a continuación vamos a referirnos

a los equipos requeridos para llevar a cabo los análisis propuestos.

4.1.1 Equipos para la determinación de la degradación del aceite

lubricante

a. Equipo para la determinación de la viscosidad

De acuerdo a la información proporcionada en la Tabla 2.1, actualmente el

Laboratorio de la Armada, ya cuenta con 2 viscosímetros capilares (baños

de viscosidad) de las marcas Presicion Scientific y Cannon (Figura 4.1), los

cuales permiten realizar mediciones de viscosidad aplicando la norma

ASTM D445, a 100 °C. Por lo tanto se plantea seguir utilizando estos

equipos disponibles y que se encuentran en buenas condiciones.

Figura 4.1 Viscosímetro Cannon CT 1000 (Laboratorio de Base Naval- Armada del Ecuador)

55

b. Equipo para la determinación del punto de inflamación

La información proporcionada en la Tabla 2.1, nos muestra que actualmente

el Laboratorio de la Armada posee 1 equipo para la medición del punto de

inflamación, y es del tipo vaso abierto (Figura 4.2). Sin embargo, de acuerdo

al formato de presentación de resultados de los análisis (Tabla 2.2), no

constan mediciones realizadas del punto de inflamación para las muestras

de aceite lubricante. Considerando que el referido equipo se encuentra en

buen estado, es necesario retomar la aplicación esta técnica, utilizando el

procedimiento indicado por la norma ASTM D92, la misma que en resumen

establece que una muestra de aceite lubricante sea colocada en un crisol

metálico abierto y sea calentada, al tiempo que se haría pasar una llama de

mechero por los gases que se evaporen del crisol; indicándonos que la

muestra ha alcanzado el punto de inflamación a la temperatura a la cual sea

capaz de mantener una llama en su superficie.

Figura 4.2 Equipo para medición del punto de inflamación, tipo vaso abierto, marca Presicion Scientific

(Laboratorio de Base Naval- Armada del Ecuador)

56

c. Equipamiento para la determinación de la basicidad

La control del índice de basicidad total o TBN (mg KOH/g), constituye la

medición de la reserva alcalina o básica de los aceites lubricantes para

neutralizar los ácidos procedentes de la combustión y de la propia oxidación

del aceite debido a las temperaturas elevadas de trabajo.

Históricamente y debido a los elevados contenidos de azufre en los

combustibles diésel, la posibilidad de formación de cantidades

considerables de ácido sulfúrico en los motores era muy alta, por lo que los

aceites lubricantes debían tener altas reservas alcalinas (altos TBN) para

protegerse de esta posibilidad; sin embargo, actualmente con las

regulaciones y normas medioambientales que limitan el contenido de azufre

en los combustibles diésel, la necesidad de neutralización del posible ácido

sulfúrico va disminuyendo. Por este motivo, actualmente va creciendo la

fabricación de aceites lubricantes con menores valores del TBN que los

elaborados tiempos atrás, de hecho, los aceites formulados con la más

reciente tecnología en aditivos detergentes, presentan generalmente valores

de TBN inferiores a doce8.

Actualmente el combustible diésel 2, el mismo que es utilizado por los

buques de la Armada del Ecuador, tiene un porcentaje entre el 0.35% y el

0.4 % de azufre, por lo que consideramos de utilidad la medición del TBN de

los aceites lubricante, así como evaluar las mediciones de las muestras de

acuerdo a las tendencias presentadas, aceptando como mínimo un valor del

50% respecto al aceite lubricante nuevo.

En la actualidad el Laboratorio de la Armada del Ecuador no dispone de

equipos para medición del TBN, por lo tanto se propone la adquisición de un

equipo como el MATi 029 (Sistema automático para análisis TAN/TBN) de la

8 Manual técnico Gulf- Argentina. www.gulfoil.com.ar/faq/manual_tecnico.pdf 9 http://www.metrohm-mexico.com/Search/index.html?identifier=MATi 02&language=es

57

marca Metrohm; o a su vez un equipo más sofisticado y costoso como el

Robotic TAN/TBN Analyzer10 de la misma marca.

De cualquier manera, la medición del TBN se realizaría de acuerdo a norma

ASTM D-2896.

Figura 4.3 Equipos para medición del TBN: (1) MATi 02 ; (2) Robotic TAN/TBN

(Fuente: Catálogos Metrohm)

d. Equipo para la determinación de insolubles del lubricante

Constituyen insolubles del lubricante usado los productos inorgánicos y

orgánicos precipitados, ya sean depositados como barnices y lacas sobre

superficies internas de la maquinaria (lodos o barros en el interior del cárter

y conductos de lubricación); o también constituyen materia que se disuelve

en el aceite lubricante provocando un aumento de su viscosidad.

El contenido de materia insoluble en el aceite lubricante está muy

relacionado con el periodo de uso del mismo, y su medición se la realiza de

acuerdo al procedimiento establecido en la norma ASTM D-893, donde

utilizando tolueno como disolvente se puede determinar la materia

carbonosa, contaminantes inorgánicos, insolubles (resinas y material

orgánico provenientes de la oxidación del aceite).

10http://www.metrohmusa.com/search/Search.html?identifier=28552010&language=en

58

De todos estos contaminantes que se reflejan en el contenido en insolubles,

en los motores Diésel, los más importantes sin lugar a dudas es la materia

carbonosa11.

Considerando lo antes indicado, para la medición de la materia carbonosa

en el Laboratorio de la Armada del Ecuador, podríamos adquirir el equipo

portátil “Soot meter” modelo HATR-CP (Figura 4.4), el mismo que emplea

un análisis infrarrojo, permite un análisis rápido de menos de 30 segundos

por muestra, pudiendo medir niveles de hollín tan altos como hasta un 15%

del peso. Es un equipo portátil, compacto y ligero (menos de 5 libras de

peso), que puede ser utilizado para determinar la concentración de materia

carbonosa de los aceites lubricantes usados mediante el método de ensayo

ASTM D7686-2011.

Figura 4.4 Equipo “Soot meter” modelo HATR-CP para medición de materia carbonosa en aceites lubricantes usados. (Fuente www.wilksir.com/soot-

analyzer)

e. Equipo para evaluación de la detergencia y dispersancia del aceite

lubricante

La detergencia mide la capacidad del aceite lubricante para evitar la

formación de depósitos en las partes calientes de la maquinaria, en tanto

que la dispersancia mide la capacidad de dispersión de los lodos húmedos.

11 Mantenimiento de Motores Diésel, Mecían-Tormos-Peidro-Olmeda, UPV 2002.

http://www.wilksir.com/soot-analyzer



59

Estas propiedades de detergencia-dispersancia van muy relacionadas con

los aditivos del lubricante, y se reducen con la degradación del mismo.

Actualmente en el Laboratorio de la Base Naval, la evaluación de los niveles

de detergencia y dispersancia, se realiza mediante la prueba de la gota

(ensayo de la mancha) que constituye un ensayo rápido y sencillo de

efectuar.

Un método más sofisticado sería el análisis de la mancha de aceite a través

de un fotómetro, el cual consiste en depositar 10 ml de la muestra de aceite

usado sobre un papel (tipo Durieux filtration No. 122), y dejarlo en posición

horizontal en una estufa a 80 °C durante una hora. El fotómetro recogería la

imagen de la mancha sobre un diámetro teórico de 32 mm, y haría un

barrido en horizontal y vertical, buscando un perfil medio en 15 áreas, desde

el centro de la periferia12. La detergencia vendría dada en función de la

homogeneidad de las áreas y de la proyección de la mancha, donde el

índice variara desde un valor de 0 para la nula detergencia hasta un valor

de 100 para la detergencia ideal.

Para el Laboratorio de la Base Naval se puede adquirir un fotómetro de la

marca ISL, modelo VPH 5G W1813201, similar al mostrado en la Figura 4.5,

con el cual se puede medir un índice de concentración de materia insoluble

(I.C), la medida de dispersancia (M.D), y un resultado global (D.P) como

relación matemática entre (I.C) y (M.D) el mismo que daría un resultado

global de la mancha. Otra alternativa para la evaluación podría ser mediante

la aplicación de la fotografía digital y un proceso de tratamiento de

imágenes, lo cual permitiría observar detalles característicos de la mancha

de aceite.

12 Mantenimiento de Motores Diésel/ Macián M, Tormos B, Peidro J, Olmeda P, 2002.

60

Figura 4.5 Fotómetro ISL – VPH 5G W1813201 para análisis de la macha de aceites usados (Fuente: WEARCHECK IBÉRICA: Ensayo de la mancha)

f. Equipo para medición de la constante dieléctrica del lubricante

La constante dieléctrica es definida como la capacidad de un medio para

conducir la electricidad, comparada con la del vacío. En el caso de los

aceites lubricantes substancias como lodos, suciedad, óxidos y ácidos

provocan un incremento moderado de la constante dieléctrica; así como el

agua, anticongelante (glicol), partículas metálicas y residuos carbonosos

provocan un incremento importante de la misma. A diferencia que la

presencia de combustible en el aceite lubricante provoca una disminución

en la constante dieléctrica.

Para evaluar la constante dieléctrica de los lubricantes en el Laboratorio de

la Base Naval, existen varias alternativas como por ejemplo el equipo

portátil Lubri-Sensor modelo NI-2B13, el mismo que ya ha sido utilizado con

resultados favorables en vehículos de aplicación militar14; otra alternativa

constituye el equipo SKF TMEH 115 el cual mide los cambios de la constante

dieléctrica entre el aceite lubricante nuevo y el aceite utilizado, presenta las

lecturas mediante unas escalas de colores verde-amarillo-rojo, más el

correspondiente valor numérico de la medición. Una mejor alternativa sería

13 http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=220999572366 14 Technical Report No. 13760.-Market Investigation for Oil Analysis Instruments. U.S Army Tank-

Automotive Research, Development Center 15

http://www.mapro.skf.com/products_sp/ins_tmeh1.htm

61

la adquisición del equipo OilView Quick-Check Analyzer16, el mismo que

además de la información relacionada a la diferencia de las constantes

dieléctricas entre el aceite lubricante nuevo y el usado, proporciona

información de las partículas ferrosas mayores a 5 m y partículas no

ferrosas mayores a 60 m presentes en las muestras de aceite, así como

presencia de agua en el lubricante. Adicionalmente el OilView Quick-Check

Analyzer es un equipo de fácil manejo y proporciona rápidos resultados de

los análisis realizados.

Figura 4.6 Equipo OilView Quick-Check Analyzer para medición de la constante dieléctrica y otros parámetros de contaminación, degradación y

desgaste. (Fuente: http://www.mjrtechnologies.com)

16 http://www.mjrtechnologies.com/media/OilViewProductDataSheet.PDF

62

4.1.2 Equipos para la determinación de la contaminación del aceite

lubricante

Presentamos a continuación el equipamiento requerido en el Laboratorio de

la Base Naval, para determinar la contaminación del aceite lubricante.

a. Equipo para determinación de dilución por combustible

Actualmente en el Laboratorio de la Base Naval, se estaría en condiciones

de determinar indirectamente este parámetro, mediante la medición del

punto de inflamación y medida de la viscosidad, contando con equipos de

medición, como se detalló anteriormente en los puntos 1) y 2) de la sección

4.1.1. Inclusive se podría inducir la presencia de combustible

correlacionándola con la medida de la constante dieléctrica.

Hoy en día existen gráficas viscosidad vs porcentaje de dilución, para

determinar el porcentaje de dilución de acuerdo a la viscosidad de la

muestra analizada.

No obstante, es necesario indicar que si bien las técnicas indirectas de

medida de dilución por combustible son prácticas y de gran utilidad,

debemos tener en cuenta la interferencia mutua entre los contaminantes,

así por ejemplo en el momento de analizar una muestra de aceite lubricante

que contenga agua y combustible, al evaluar la presencia de combustible

relacionándola con la medida de la densidad o de la constante dieléctrica;

en la muestra las características del agua y el combustible se compensarían

y nos podrían conducir a apreciaciones erróneas.

Técnicas directas para la determinación de la dilución por combustible

constituyen la cromatografía de gases y la espectrometría infrarroja, sin

embargo vamos a proponer la adquisición de un equipo de fácil manejo,

robusto, fiable, ideal para laboratorio o mediciones a bordo de los buques,

que ha sido desarrollado y utilizado por la Marina Norteamericana, el “fuel

sniffer” que emplea una onda acústica de superficie y un micro sensor de

vapor para medir la concentración de combustibles en las muestras de

aceite lubricante. El equipo seleccionado es el Spectro FDM Q600 Sniffer,

63

mostrado en la Figura 4.7 que tiene las características mostradas a

continuación en la Tabla 4.1.

Equipo Spectro FDM Q600 (Fuel Dilution Meter – Fuel Sniffer )

Rango de medición de dilución De 0 hasta 10% de combustible

Tiempo requerido para medición

Menos de 1 minuto

Precisión ±0,2 %

Alimentación externa 110/220 VAC

Dimensiones 89 x 203 x 279 mm

Peso 2,7 Kg ( 6 libras)

Presentación de resultados LCD con retroiluminación LED

Mantenimiento Simple. Prueba de autodiagnóstico. Calibración de un solo punto con un 5% de combustible.

Tabla 4.1 Características del Equipo Spectro FDM Q600

Fuente: Catálogo SpectroFDM Q600

Figura 4.7 Equipo Spectro FDM Q600 (Fuel Dilution Meter – Fuel Sniffer) Fuente: Catálogo Spectro FDM Q600

64

b. Equipo para determinación de contaminación por agua

Actualmente en el Laboratorio de la Base Naval, se puede determinar el

contenido de agua en las muestras de aceite lubricante, a través de los

siguientes métodos : a) Mediante el equipo centrifugador de tubos cónicos

(procedimiento de centrifugación, establecido en la norma ASTM D1796,

que cubre niveles de agua en el intervalo de 0 a 25% en volumen de la

muestra ); b) Mediante un proceso de destilación, condensación y recepción

en una trampa calibrada (de acuerdo a la norma ASTM D95, que cubre

niveles de agua en el intervalo de 0 a 25% en volumen de la muestra) ; y ,

c)Para los casos en que la presencia de agua presenta pequeñas

concentraciones se emplea el método de valoración de aceite mediante el

reactivo de Karl Fisher, de acuerdo a la norma ASTM D1744 (Figura 4.8).

Figura 4.8 Equipo Titulador Karl Fisher Coulombimétrico, utilizado en Laboratorio de la Armada del Ecuador

En el Laboratorio de la Base Naval, también podemos determinar

cualitativamente la contaminación por agua, a través del ensayo de

crepitación.

65

c. Equipo para determinación del contenido de silicio

El silicio es el contaminante proveniente básicamente del polvo atmosférico

que ingresa en el aire sin filtrar. Es muy dependiente del ambiente de

trabajo, y como tal para el caso de motores marinos se sobrentiende una

menor concentración de polvo presente en el mar.

Un equipo que cuantifica la concentración de elementos en los lubricantes

es el espectrómetro. El silicio constituye un material semiconductor, que

forma parte de los elementos que contaminan los aceites y que por sus

características abrasivas causan desgaste en las maquinarias de los

buques. En la siguiente sección detallaremos el espectrómetro requerido

para el uso en el Laboratorio de la Base Naval.

d. Espectrómetro infrarrojo para determinación de contaminantes

La técnica de la espectrometría infrarroja proporciona importante

información sobre la presencia de contaminantes en las muestras de aceite

usado, y está basada en el estudio de las longitudes de onda a las cuales

las muestras absorben la radiación infrarroja.

Para la presente propuesta vamos a considerar los espectrómetros

infrarrojos que aplican la transformada de Fourier (FT-IR), donde la energía

infrarroja transmitida por la fuente llega a un interferómetro que transforma

la radiación en una señal donde se incluyen todas las frecuencias del

infrarrojo codificadas. La señal resultante sale del interferómetro e ingresa al

compartimento de la muestra de aceite, donde parte de la radiación es

reflejada y parte absorbida por la muestra. Un detector capta la señal que

ha variado debido a la absorción de radiación de la muestra.

La señal proveniente de la muestra tiene todas las frecuencias incluidas en

la misma señal, y a través de un ordenador se aplica la Transformada de

Fourier para convertir en un espectro con todas las frecuencias de la

muestra, a manera de una “huella dactilar molecular” presentada para la

interpretación por parte del usuario.

66

De esta manera se puede comparar los espectros de la muestra de aceite

usado con respecto al espectro del aceite nuevo, obteniendo por diferencia

de espectros el contenido de diferentes contaminantes presentes en las

muestras. En el espectro infrarrojo del aceite lubricante usado aparecerían

nuevos picos de absorción debido a la presencia de elementos

contaminantes y/o degradantes del aceite.

Para el Laboratorio de la Base Naval se plantea como una alternativa la

adquisición de un equipo FT-IR Spectrum Two17 de la marca PerkinElmer

(Figura 4.9), el mismo que trabaja bajo la norma ASTM E2412 – 10 y

posibilitaría detectar en las muestras aceite lubricante, la presencia de

productos de oxidación (cetonas, ésteres o ácidos carboxílicos producto de

la descomposición), nitración (reacciones del aceite con óxidos de nitrógeno

NOx producidos durante la combustión), presencia de materia carbonosa,

contaminación por agua, contaminación por glicol y dilución de combustible.

Figura 4.9 Espectrómetro FT-IR Spectrum Two

Fuente:http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/L160000A

17 http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/L160000A

67

El espectrómetro FT-IR Spectrum Two, es un equipo robusto, con opciones

de portabilidad, de fácil uso, tiene el software spectrum 10 con toda la

información accesible en la pantalla principal, como se ejemplifica en la

siguiente figura:

Figura 4.10 Presentación de resultados mediante software spectrum 10 ( FT-IR Spectrum Two)

Fuente:http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/L160000A

Es necesario recalcar la gran utilidad de la técnica FT-IR, por su velocidad,

precisión y sensibilidad, constituyendo así una excelente herramienta para

el análisis cuantitativo de elementos contaminantes y degradantes en los

aceites lubricantes de los buques de la Armada del Ecuador.

68

4.1.3 Equipos para la determinación del desgaste de la maquinaria

considerada

Los elemento metálicos que son arrastrados por el aceite lubricante debido

al desgaste que se producen en las maquinarias consideradas (motores y

generadores), pueden ser detectados mediante técnicas de análisis como

son la espectrometría (medida cuantitativa de la concentración de

elementos) o la ferrografía (de lectura cuantitativa directa o mediante uso

del microscopio). Además el conocimiento de la metalurgia de la maquinaria

permitiría determinar el origen de las partículas de desgaste.

Actualmente el Laboratorio de la Base Naval no dispone de equipos para

determinación del desgaste, por lo que se propondrá la adquisición de los

equipos correspondientes.

a. Equipo para aplicación de la Espectrometría

La espectrometría presenta una ventaja sobre las demás técnicas, al

aportarnos resultados cualitativos y cuantitativos de las posibles partículas

metálicas de desgaste presentes en el aceite lubricante, a diferencia de

otras técnicas que no permiten conocer directamente la composición y

requieren de análisis adicionales. Así en la espectrometría una radiación

electromagnética, interacciona con la materia (aceite lubricante de la

muestra) y permite la identificación de los posibles elementos provenientes

del desgaste de la maquinaria, como por ejemplo aluminio, cromo, níquel,

etc.

Básicamente existen 3 tipos de espectrómetros de acuerdo a la forma de

interaccionar la radiación: a) de emisión atómica; b) de absorción atómica; y

c) de fluorescencia de rayos X. La desventaja del espectrómetro de

absorción atómica es que solo permite análisis de los elementos de

desgaste de uno en uno. La ventaja del espectrómetro de fluorescencia de

rayos X es la posibilidad de medir partículas de mayor tamaño, sin embargo

presentan dificultad en el análisis de elementos livianos, así como también

69

son espectrómetros más costosos de acuerdo a la potencia requerida para

las detecciones en concentraciones bajas de elementos de desgaste.

De acuerdo a lo anteriormente indicado podemos seleccionar un

espectrómetro que utilice la técnica de la emisión atómica, y básicamente la

más utilizada es la espectrometría de emisión óptica con plasma acoplado

inductivamente o ICP-OES (Inducted Coupled Plasma-Optical Emision

Spectrometer). En esta técnica la muestra de aceite lubricante se introduce

continuamente en el espectrómetro ICP-OES, donde bajo un sistema de

nebulización se forma un aerosol y es trasportada hacia la antorcha del

plasma, acoplado inductivamente por radio frecuencia. En el plasma, debido

a las altas temperaturas generadas la muestra es vaporizada, atomizada,

excitada e ionizada. Los átomos e iones excitados emiten su radiación

característica, los espectros son dispersados por la red de difracción y el

detector sensible a la luz se encarga de medir y clasificar la radiación en

longitudes de onda. La radiación revelada es trasformada en señales

electrónica y a través de un equipo informático son traducidas en valores de

concentración de elementos, en este caso concentraciones de materiales de

desgaste presentes en la muestra de aceite lubricante.

Actualmente existen varios modelos de espectrómetros ICP-OES con una

serie de gamas y accesorios que ofrecen mejoras en aspectos como

sensibilidad, resolución, velocidad, rango de longitud de onda, etc, para los

análisis de aceites lubricantes. Para el Laboratorio de la Base Naval se

propone un espectrómetro ICP-OES por ejemplo de la marca Perkin Elmer,

modelo Optima 830018, el mismo que da una gran resolución en la

presentación de los resultados. El espectrómetro ICP-OES Optima

trabajaría bajo la norma ASTM D5185.

18 http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/OPTIMA8300

70

Figura 4.11 Espectrómetro ICP-OES Optima 8300 Fuente:http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/OPTIMA8300

71

Los espectrómetros ICP-OES vienen con software que ofrecen distintas

funciones y posibilidades para la presentación de los resultados de

medición, así por ejemplo el software del equipo ICP-OES Optima 8300

ofrece entre otras la siguiente presentación:

Figura 4.12 Ejemplo de imágenes de equipo ICP-OES Optima 8300 Fuente:http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/OPTIMA8300

Otra alternativa para el equipamiento del Laboratorio de la Base Naval sería

el espectrómetro de emisión atómica Spectroil M/C-W19 (marca SPECTRO

INC), el mismo que utiliza la técnica del electrodo rotativo, pudiendo

detectar partículas de hasta 10m, y adicionalmente tiene un accesorio20

con el cual se puede analizar partículas de tamaño superior a 10m. La

norma de medida que utiliza el equipo Spectroil M/C- W es la ASTM D6595,

y sería la mejor alternativa de adquisición para la determinación de metales

de desgaste y contaminantes de los aceites lubricantes utilizados por los

buques de la Armada del Ecuador.

19 http://www.spectroinc.com/products-spectroil-mcw.htm 20 Automated Rotrode Filter Spectroscopy (A-RFS)

72

Figura 4.13 Espectrómetro Spectroil M/C – W y accesorio A-RFS Fuente: http://www.spectroinc.com/products-spectroil-mcw.htm

Figura 4.14 Operación conjunta de espectrómetro Spectroil M/C-W

y accesorio A-RFS. Fuente: http://www.spectroinc.com/products-aes-rfs.htm

http://www.spectroinc.com/products-aes-rfs.htm

73

b. Otros equipos aplicados a la determinación del desgaste

Si bien el poder aumentar el límite de detección (>5 m) de las partículas de

desgaste presentes en el aceite lubricante, puede ser alcanzado mediante

equipos que utilicen la técnica de la ferrografía, actualmente para el

Laboratorio de la Base Naval no se propone la adquisición de equipos

ferrógrafos en vista de las siguientes razones:

1. El equipo Spectroil M/C-W con el accesorio A-RFS permiten cubrir

límites de detección superiores a 10 m de una manera cuantitativa y sin

ningún análisis adicional.

2. Los altos costos de los equipos requeridos para utilizar la técnica de la

ferrografía, en comparación con el espectrómetro propuesto.

3. Tiempo requerido para el análisis en comparación con la espectrometría.

Se descartan los equipos que utilizan la técnica de contaje de partículas,

porque únicamente proporcionan información relativa a la distribución de

tamaños de las partículas presentes en la muestra de aceite lubricante, pero

no indican la composición de las mismas, dicho de otra manera, cuenta todo

tipo de partículas, no únicamente las metálicas, y por lo tanto puede

llevarnos a obtener resultados erróneos.

Así mismo, no constituyen parte de este trabajo los colectores magnéticos

que son dispositivos que al ser instalados en lugares estratégicos de los

circuitos de lubricación, permiten la recolección de partículas magnéticas o

paramagnéticas que pueden brindarnos información sobre el desgaste de la

maquinaria.

74

4.2 Definición del procedimiento de envío-recepción de la

información e incorporación de resultados.

Una vez que en la sección 3.6 se ha definido el procedimiento para la toma

de muestras del aceite lubricante a bordo de los buques de la Armada (hoja

de chequeo (Formato 1), así como también se ha detallado la información

que debería incluirse en la hoja de registro de la muestra (Formato 2), y las

instrucciones operativas para la toma de la muestra respectiva (Formato 3),

es necesario complementar con los siguientes formatos:

a) Presentación de resultados de análisis de aceites a bordo, a través de

los mini laboratorios portátiles (Formato 4).

b) Presentación de resultados de análisis en Laboratorio de la Armada

(Formato 5).

A continuación, en las Figuras 4.12 y 4.13 se presentan los referidos

formatos para presentación de resultados.

75

ARMADA DEL ECUADOR

(SIGLAS DEL BUQUE)

INFORME DE RESULTADOS DE ANÁLISIS DE ACEITES – ENSAYOS A BORDO (FORMATO 4)

Código de la muestra: .............................................. Fecha de muestreo: .................................................. Informe de Falla No: .......................... Fecha/hora de recepción de la muestra: .........................................

Maquinaria : Motor de propulsión Generador Otro Marca/ Modelo: ................................................. Serie: ....................................... Número: ........................ Horas de operación de la maquinaria: ........................................................................................................ Horas de servicio del aceite (desde el último cambio): .............................................................................. Tipo de aceite: Viscosidad (ISO – SAE): ......................................... Calidad: ............................................ Marca de aceite: ................................................................................................................

PARÁMETRO UNIDAD CORRELACIÓN RESULTADOS FECHA/ ENSAYO

OBSERVACIÓN

Viscosidad a 40° C cSt ASTM D445/

IP71

TBN mg KOH/g IP 400

Insolubles (%) del peso

IP 316


índices Proc. Interno

MTU

Presencia de agua (%)

Volumen IP 386/

ASTM D4928


(%) Volumen

Proc. Interno MTU

CONCLUSIÓN FINAL : ......................................................... ........................................................... Oficial Ingeniero del buque Analista del Laboratorio a bordo Copia para : DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO DE LA ARMADA

Figura 4.15 Hoja propuesta para presentación de resultados de análisis a bordo.

76

(Formato 4)

ARMADA DEL ECUADOR

DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO Y RECUPERACIÓN DE UNIDADES NAVALES LABORATORIO DE COMBUSTIBLES, LUBRICANTES Y AGUAS

INFORME DE RESULTADOS DE ANÁLISIS DE ACEITES

(FORMATO 5)




OBSERVACIÓN

Viscosidad a 40° C cSt ASTM D445

TBN mg KOH/g ASTM D2896


ASTM D7686



MTU


εr

adimensional Proc. Interno


°C ASTM D92


Volumen ASTM D1796


(%) Volumen

Proc. Interno MTU

Elementos de desgaste

ppm ASTM D5185 ASTM D6596

ELEMENTO/ppm F/ensayo Observación

Al :

Cr : Cu : Fe :

Página 1 de 2

77

ARMADA DEL ECUADOR



(FORMATO 5)




Mo : Ni : Si :

Sn : Zn : Otros :

CONCLUSIÓN FINAL : ................................................................. ....................................................... Jefe del Departamento de Maestranza Jefe del Laboratorio

Página 2 de 2

Figura 4.16 Hoja propuesta para presentación de resultados de análisis en

Laboratorio de la Armada del Ecuador (Formato 5)

78

Una vez que se han detallado los formatos para presentación de resultados,

a continuación se detallará el procedimiento de envío y recepción de la

información correspondiente a bordo de los buques y/o hacia el Laboratorio

de la Armada.

a. Procedimientos de envío y recepción de la información para

análisis a través de los mini laboratorios portátiles de a bordo e

incorporación de resultados.

1. El Jefe del Departamento de Ingeniería del buque será el responsable de

la ejecución de los análisis de aceites a bordo a través de los equipos

propuestos (mini laboratorios), así como de la toma de las

correspondientes muestras de acuerdo a las frecuencias indicadas en la

Tabla 3.19.

2. A bordo se registrará toda la información correspondiente al chequeo

para toma de muestras (Formato 1), hoja de registro para toma de

muestras (Formato 2), así como se cumplirán las instrucciones

operativas detalladas en el Formato 3.

3. A bordo de los buques se llevarán a cabo todos los análisis indicados en

el Formato 4, donde quedarán registrados los resultados obtenidos,

observaciones y conclusiones respectivas.

4. Posteriormente es necesario incorporar los resultados del Formato 4 en

el sistema SISLOG (GMAO de la Armada del Ecuador), para el registro

propio del buque, como también transmitir estos resultados a la

Dirección de Mantenimiento y Recuperación de Unidades Navales

(donde se centraliza toda la información relacionada al estado operativo

de los buques) de las siguientes formas :

a) Mediante utilización del sistema de correo electrónico naval (intranet

de la Armada del Ecuador), desde el Jefe del Departamento de

Ingeniería del buque hacia la Dirección de Mantenimiento.

79

b) Mediante el ingreso directo de los resultados en el Módulo de

Mantenimiento del GMAO SISLOG (desarrollado de manera

personalizada para la Armada del Ecuador), a manera de un archivo

histórico para cada tipo de buque y maquinaria. Este ingreso lo

realizará el Jefe del Departamento de Ingeniería del buque, y la

información podrá ser consultada y chequeada desde la Dirección de

Mantenimiento y Recuperación de Unidades Navales, desde el

Departamento de Maestranza y desde el Laboratorio de

Combustibles, Lubricantes y Aguas de la Armada del Ecuador.

c) Mediante comunicado por escrito desde el Comandante del buque

hacia el Director de Mantenimiento y Recuperación de Unidades

Navales, el mismo que dispondrá el registro y seguimiento por parte

del Departamento de Maestranza y Laboratorio de la Armada.

5. Es necesario indicar que en el caso de que los resultados de a bordo

determinen un requerimiento de un análisis más riguroso, como por

ejemplo la muestras presentan un indicio de presencia de desgaste

metálico, para lo cual los mini laboratorios no cuentan con equipos de

análisis respectivos, es necesario enviar las muestras y Formato 2 hacia

el Laboratorio de la Armada. En este caso, el Jefe del Departamento de

Ingeniería del buque realizará el envío oportuno mediante mensajero

calificado, el mismo que las entregará en el Laboratorio de la Armada

para los análisis respectivos.

80

b. Procedimientos de envío y recepción de la información para

análisis en Laboratorio de la Armada del Ecuador

1. El Jefe del Departamento de Ingeniería del buque será el responsable de

tomar las muestras de aceites de la maquinaria principal de acuerdo a

las frecuencias indicadas en la Tabla 3.18.

2. El Jefe del Departamento de Ingeniería del buque será el responsable

del registro correspondiente al chequeo para toma de muestras (Formato

1), hoja de registro para toma de muestras (Formato 2), así como del

cumplimiento de las instrucciones operativas detalladas en el Formato 3.

3. El Jefe del Departamento de Ingeniería del buque entregará

personalmente la muestra y Formato 2 correspondiente, al Jefe del

Laboratorio de la Armada.

4. Una vez realizados los ensayos, obtenidos los resultados y emitido las

conclusiones respectivas, el Jefe del Laboratorio de la Armada

procederá a la entrega de la información al Jefe del Departamento de

Maestranza, el mismo que validará las conclusiones y mediante oficio

respectivo informará los resultados al Comandante del buque al cual

pertenezca la muestra de aceite lubricante, emitiendo también una copia

de dicha información al Director de Mantenimiento y Recuperación de

Unidades de la Armada del Ecuador.

5. Los resultados de los análisis serán ingresados por parte del Jefe del

Laboratorio de la Armada, directamente en el Módulo de Mantenimiento

del GMAO SISLOG, para cada tipo de buque y maquinaria. Esta

información podrá ser consultada desde la Dirección de Mantenimiento y

Recuperación de Unidades Navales, desde el Departamento de

Maestranza, y desde el buque al cual pertenecen la muestra entregada y

análisis respectivos.

81

6. En el caso que al momento de la entrega de los resultados del análisis,

el buque se encuentre ya navegando fuera de la Base Naval, el Jefe del

Departamento de Maestranza podrá emitir vía sistema de correo

electrónico naval (intranet de la Armada del Ecuador) los resultados

respectivos al Comandante del buque y al Jefe del Departamento de

Ingeniería, para coordinar las acciones a seguir.

CAPÍTULO 5

EVALUACIÓN DE RESULTADOS PARA LOS ANÁLISIS PROPUESTOS

83

5. EVALUACIÓN DE RESULTADOS PARA LOS ANÁLISIS DE ACEITES

LUBRICANTES PROPUESTOS

En primer lugar se resume tanto para el Laboratorio de la Armada como

para los buques considerados, los análisis de aceites propuestos con los

equipos planteados y la norma respectiva; la información correspondiente a

la existencia actual en la Armada del Ecuador de los equipos propuestos, o

si es necesario la adquisición de los mismos. Esta información la

presentamos a continuación en las Tablas 5.1 y 5.2.

LABORATORIO DE LA ARMADA DEL ECUADOR

ANÁLISIS PROPUESTO

EQUIPO NORMA

DISPONE ACTUALMENTE

LA ARMADA DEL ECUADOR

1. Viscosidad Viscosímetro Cannon CT

1000 ASTM D445 SI/NO

2. TBN Equipo MATi 02, marca Metrohm

ASTM D2896. SI/NO

3. Insolubles Equipo Soot meter modelo

HATR-CP ASTM D7686 SI/NO

4. Capacidad de dispersión

Fotómetro ISL – VPH 5G W1813201 o Cámara digital y

tratamiento de imágenes

Procedimiento interno

SI/NO

5. Constante dieléctrica

Equipo OilView Quick-Check Analyzer


SI/NO

6. Punto de Inflamación

Equipo tipo vaso abierto, marca Presicion Scientific

ASTM D92 SI/NO

7. Presencia de agua

Equipo centrifugador de tubos cónicos Presicion

Scientific ASTM D1796 SI/NO


Equipo Spectro FDM Q600 Procedimiento

interno SI/NO

9. Contaminantes Espectrómetro FT-IR

Spectrum Two ASTM E2412 SI/NO

10. Presencia de elementos de desgaste

Espectrómetro ICP-OES Optima 8300

ASTM D5185 SI/NO

Espectrómetro Spectroil M/C – W y accesorio A-RFS

ASTM D6595 SI/NO

Tabla 5.1 Resumen de parámetros de medición y equipos propuestos para el Laboratorio de la Armada del Ecuador

84

MINI LABORATORIOS PORTÁTILES PARA BUQUES DE LA ARMADA DEL ECUADOR

ANÁLISIS PROPUESTO

EQUIPO CORRELACIÓN

DISPONE ACTUALMENTE

LA ARMADA DEL ECUADOR

1. Viscosidad

Viscosímetro con bola de acero (a 40 o 50 C, extrapolación a 100 C); a 40 C entre 100 y 450 cSt. [De FG-K4-600 Kittiwake]

ASTM D445/IP71

SI/NO

2. TBN

Celda de reacción y reactivo específico (0 - 50 mg KOH/g). [De FG-K4-600 Kittiwake]

IP 400 SI/NO

3. Insolubles

Celda de ensayo y reactor (insolubles 0-2.5 % en peso). [De FG-K4-600 Kittiwake]

IP 316 SI/NO

4. Capacidad de dispersión

Papel típico para ensayo de la mancha


SI/NO

5. Presencia de agua

Celda específica (0 a 2.5 %). También detecta presencia de agua salada (min 100 ppm de sal).

[De FG-K4-600 Kittiwake]

IP 386/ASTM D4928

SI/NO


Comparador de viscosidad, cilindro graduado.

[De Maletín MTU]


SI/NO

Tabla 5.2 Resumen de parámetros de medición y equipos propuestos para los buques de la Armada del Ecuador

Una vez realizados los análisis de aceites propuestos, de acuerdo al plan

establecido para la maquinaria principal de los buques de la Armada, es

necesario determinar si los resultados obtenidos en los respectivos análisis

se encuentran dentro de un rango normal o fuera de los parámetros

establecidos. Para ello es necesario definir los criterios de evaluación en

función de la magnitud a contrastar, así como los límites de los parámetros

a evaluar, lo cual abordaremos en el presente capítulo y se detalla a

continuación.

85

5.1 Definición de los criterios para evaluación

De acuerdo a la magnitud a contrastar, existen directrices que nos ayudan a

seleccionar el criterio adecuado para la evaluación, de entre los siguientes:

a. Criterio basado en escalas fijadas sobre valores absolutos

Este criterio es usualmente utilizado para evaluar las magnitudes de

parámetros de contaminación del aceite, donde su nivel de gravedad será

establecido contrastando el valor obtenido del análisis frente a valores fijos

determinados (límites).

En este caso se definirán dos límites: L1 (límite de alerta) y L2 (límite de

alarma), que a su vez definirán tres rangos de estado (correcto, alerta,

alarma).

Los parámetros que evaluaremos en base a este criterio de escalas

absolutas, tanto en el Laboratorio de la Armada como a través de los mini

laboratorios portátiles, serán:

Presencia o contenido de agua


Insolubles

b. Criterio basado en escalas relativas

Este criterio se define en función de las variaciones producidas sobre los

valores originales del aceite lubricante nuevo, es decir de una manera

comparativa de acuerdo a la siguiente expresión:

Z =

Los límites L1 (límite de alerta) y L2 (límite de alarma) se establecen en

función de Z.

Los parámetros que podemos considerar en base a este criterio de escalas

relativas, tanto para el Laboratorio de la Armada como para los mini

86

laboratorios portátiles son la viscosidad y el TBN. Sin embargo, para el caso

de la viscosidad, los fabricantes de las maquinarias consideradas

establecen valores fijos definidos máximos y mínimos, por lo que

utilizaremos el criterio de valores absolutos para el análisis de la viscosidad.

c. Criterio basado en tendencias de comportamiento

Constituye el criterio adecuado para evaluar el nivel de desgaste de la

maquinaria principal considerada (motores para propulsión, generadores

para suministro de energía eléctrica abordo), y está basado en la siguiente

expresión:

Z = [ ] [ ]

[ ]

Donde:

Td [motor] .- Tasa de desgaste obtenida en la muestra

Td [normal motor].- Valor medio de la tasa de desgaste durante la vida

del motor (maquinaria del buque).

Td [normal modelo].- Valor medio de la tasa de desgaste de los motores

(maquinaria del buque) pertenecientes al mismo modelo y fabricante.

Es necesario indicar que la magnitud Z cuantifica la tasa de desgaste de la

maquinaria del buque, comparado con el comportamiento que se considera

normal de la maquinaria del mismo modelo y fabricante.

5.2 Definición de los límites para evaluación

Luego de haber definido los criterios para la evaluación de los resultados de

los análisis de aceites, corresponde establecer los valores límites aplicables

a los elementos contaminantes del aceite, así como a los parámetros de

degradación y de desgaste.

Se definirá como escala de valoración del nivel de gravedad a un “índice

decimal”, el mismo que variará entre 0 y 10, para lo cual asignaremos un

valor índice decimal de 2,0 al límite de alerta (L1) y un valor de 4,0 al límite

de alarma (L2). De acuerdo a esta consideración todos los valores

87

resultantes de los análisis respectivos podrán ser calificados recurriendo a

interpolaciones o extrapolaciones.

5.2.1 Análisis y límites considerados bajo el criterio de valores

absolutos

a) Presencia o contenido de agua

De acuerdo a los fabricantes de la maquinaria principal de los buques

considerados, establecen un contenido máximo del 0,2 % de agua en el

volumen del aceite lubricante. Por lo tanto se puede considerar a este valor

0,2% como el valor de alarma y se puede inferir un valor de 0,1% como el

valor de alerta.

Figura 5.1 Límites para la presencia de agua en el aceite lubricante

De acuerdo a la Figura 5.1, tendríamos que para cualquier resultado

porcentual de la presencia de agua en la muestra de aceite analizada, por

ejemplo “R” tendremos el correspondiente índice de gravedad asociado “ID”.

88

b) Dilución por combustible

De acuerdo a los fabricantes de la maquinaria principal de los buques

considerados, establecen un contenido máximo del 5 % de combustible en

el volumen del aceite lubricante. Por lo tanto se puede considerar a este

valor 5% como el valor de alarma y se puede inferir un valor de 2% como el

valor de alerta.

Figura 5.2 Límites para dilución por combustible

De igual forma, de acuerdo a la Figura 5.2, tendríamos que para cualquier

resultado porcentual de dilución por combustible en la muestra de aceite

analizada, por ejemplo “R” tendríamos el correspondiente índice de

gravedad asociado “ID”.

c) Presencia de insolubles en el aceite

De acuerdo a los manuales de los fabricantes, establecen un contenido

máximo de insolubles del 3 % en peso del aceite lubricante utilizado por la

maquinaria principal de los buques. Por lo tanto se puede considerar a este

valor 3% como el valor de alarma (L2) y se puede relacionar un valor de

1.5% como el valor de alerta (L1), de acuerdo a lo presentado en la siguiente

figura.

89

Figura 5.3 Límites de contenido de insolubles en aceite lubricante

De acuerdo a la Figura 5.3, tendríamos que para cualquier resultado

porcentual de contenido de insolubles en la muestra de aceite analizada,

por ejemplo “R”, tendremos el correspondiente índice de gravedad asociado

“ID”.

d) Viscosidad

Si bien este parámetro suele recomendarse que sea analizado de forma

comparativa frente a los valores iniciales, es decir bajo un criterio de valores

de escalas relativas; para el presente caso de maquinarias de los buques,

los fabricantes han definido valores fijos máximos y mínimos de la

viscosidad a 100 °C, por lo que se establecerá los límites bajo el criterio de

valores absolutos.

De acuerdo a los fabricantes MTU, establecen tanto para los aceites

lubricantes SAE 40 y SAE 15W40 (utilizados por los buques considerados

de acuerdo a lo detallado en la Tabla 3.3), los siguientes valores límites

para la medida de la viscosidad a 100 °C: valor máximo 19,0 cSt y valor

mínimo 10,5 cSt.

90

Por lo tanto, en los resultados de los análisis de la viscosidad podrían

presentarse variaciones como por ejemplo valores superiores a los 19,0 cSt

o inferiores a 10,5 cSt, es decir fuera del rango permitido, así como

variaciones dentro del rango 10,5-19,0 cSt, de tal manera que se debe

definir 2 valores de alarma (L2, L2ʹ) y 2 valores de alerta (L1, L1ʹ), de una

manera proporcional y conforme se muestra en la Figura 5.4

Alarma L2 = 10,5 cSt

Alerta L1 = 12,625 cSt

Alerta L1ʹ = 16,875 cSt

Alarma L2ʹ = 19,0 cSt

Figura 5.4 Límites de viscosidad a 100 °C en aceites lubricantes SAE 40 y SAE 15W40

De acuerdo a la Figura 5.4, tendríamos que para cualquier resultado del

análisis de la viscosidad en la muestra de aceite respectiva, tendríamos el

correspondiente índice de gravedad asociado “ID” (como valor absoluto).

91

5.2.2 Análisis y límites considerados bajo el criterio de escalas

relativas

a) TBN

Para la valoración y estimación de los límites es recomendable en primer

lugar realizar un análisis previo del aceite nuevo antes de la utilización en la

maquinaria de los buques a fin de cuantificar el valor original del TBN, y

mantener un registro de estas mediciones. De esta manera, al realizar los

análisis de las muestras y medición del TBN podremos realizar una

evaluación comparativa basada en valores relativos (TBN medido /TBN

original).

De acuerdo a los fabricantes de la maquinaria considerada en el presente

trabajo, indican que el valor de la medición del TBN en el aceite usado debe

ser mínimo el 50% del valor del TBN en el aceite nuevo.

Adicionalmente, si consideramos que actualmente en los buques de la

Armada del Ecuador se utiliza el combustible diésel 2 que tiene un

porcentaje entre el 0.35% - 0.4 % de azufre, podemos utilizar la gráfica de la

Figura 5.5 para determinar los valores del TBN recomendados. Por ejemplo

para 0.4% de azufre en el combustible: el TBN sería aproximadamente 9

mgKOH/g para el aceite lubricante nuevo y 4.2 mgKOH/g para el aceite

lubricante usado.

Podemos entonces establecer en función de Z (valor de TBN aceite usado /

valor de TBN aceite nuevo), un L1 o límite de alerta cuando Z=55% y un L2

o límite de alarma si Z baja del 50%, que sería el mínimo recomendado de

acuerdo a los fabricantes.

92

Figura 5.5 Valores del TBN de acuerdo al porcentaje de azufre en el combustible diésel

(Fuente: MTU_Value Service Technical Publication A001061/34S)

5.2.3 Análisis y límites considerados bajo el criterio de tendencias de

comportamiento

a) Nivel de desgaste de la maquinaria

En primer lugar es necesario conocer los componentes metálicos de los que

están constituidas las diferentes partes de los motores de propulsión y

generadores de los buques considerados, así por ejemplo Fe, Cu, Cr, Al,

Pb, Mo, Si, Na, entre otros.

También es necesario tener presente que la tasa de desgaste de las

maquinarias consideradas seguirá un comportamiento de “curva de bañera”,

donde en su primera fase la tasa de desgaste será relativamente alta

(período de rodaje) debido a que las superficies en contacto se irán

acoplando. En la siguiente fase la tasa de desgaste debe descender y

93

fijarse en un valor que se mantendrá relativamente constante en un gran

tiempo de vida de la maquinaria (período de madurez de la curva de

bañera). Finalmente, con el envejecimiento del motor la tasa de desgaste

comenzará a aumentar progresivamente (fase de envejecimiento en la

curva de bañera).

Como se indicó en la sección 5.1, literal c, el parámetro característico de

comparación (Z) para la evaluación del desgaste por tendencias dependerá

de la tasa de desgaste obtenida en la muestra Td [motor], del valor medio de

la tasa de desgaste durante la vida del motor Td [normal motor], y del valor

medio de la tasa de desgaste de los motores pertenecientes al mismo

modelo del motor evaluado Td [normal modelo], a través de la expresión:

Z = [ ] [ ]

[ ]

Actualmente......, actualmente el Laboratorio de la Armada del Ecuador no

cuenta con el equipamiento para la evaluación del desgaste en la

maquinaria de los buques, ni con los registros históricos para el cálculo de

Z. Solucionado estas limitantes, podría calcularse los valores límites de

alerta (L1), y alarma (L2) para el desgaste de la maquinaria, a partir de un

histograma con datos de las muestras que definan un mismo

comportamiento, pudiendo agrupar y obtener límites relacionados para cada

marca y modelo de maquinaria principal en los buques propuestos.

Los fabricantes de las maquinarias consideradas suelen presentar límites

máximos de los elementos de desgaste; sin embargo, es necesario realizar

al menos tres análisis de muestras, para establecer las tendencias de los

diferentes elementos de desgaste de un motor determinado, y sólo ahí se

puede identificar el riesgo de fallos cuando las tendencias difieren de la

norma establecida21.

21 Aplicaciones del análisis de aceite usado en motores a diésel de uso marino /Carlos Néder Muñoz

, José R. Marín. ESPOL. http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/1574/1/3122.pdf

CAPÍTULO 6

CONCLUSIONES

95

6. CONCLUSIONES

a) Actualmente el Laboratorio de Combustibles, Lubricantes y Aguas de la

Armada del Ecuador requiere el equipamiento propuesto para la

ejecución de los análisis de aceites planteados, así como también es

necesario para los buques la adquisición de los mini laboratorios de

análisis propuestos. Esto posibilitará un mejor control y evaluación de la

maquinaria, una ejecución de oportunos mantenimientos, y en general

una optimización de recursos económicos para la Armada del Ecuador.

b) La periódica obtención de muestras de aceites desde la maquinaria

principal de los buques, de acuerdo a los tiempos planteados; y la

ejecución de los análisis propuestos, posibilitarían una optimización en

los cambios de lubricantes de la maquinaria, sin que los niveles de

degradación, contaminación y desgaste excedan los parámetros

normales. De esta manera, a la vez de maximizar la vida útil de la

maquinaria y mantener a los buques de la Armada del Ecuador

disponibles para el cumplimiento de sus funciones, se estaría

obteniendo un ahorro económico al evitar cambios prematuros de

lubricantes, filtros, etc.

c) La ejecución de los análisis propuestos de aceites permitirá planificar y

controlar las tareas de mantenimiento aplicadas a la maquinaria principal

de los buques de la Armada del Ecuador, siendo posible detectar por

ejemplo cuando fueron cambiados aceites lubricantes, filtros, repuestos,

etc, motivando de esta manera la ejecución de un programa de

mantenimiento profesional y honorable por parte del personal de la

Armada del Ecuador.

d) La utilización de los formatos detallados, así como el registro de los

resultados de los análisis en el sistema SISLOG de la Armada del

Ecuador, permitirá llevar a cabo una adecuada gestión en el manejo de

las muestras y resultados de los análisis de aceites en la Armada del

96

Ecuador, facilitando de esta manera una eficiente administración de los

recursos humanos y económicos de la Armada.

e) La propuesta para el desarrollo de un sistema de análisis y evaluación

de los aceites lubricantes para la maquinaria principal de los buques de

la Armada del Ecuador, sumado a unas adecuadas interpretaciones de

los resultados de los análisis, permitirá contar con información anticipada

para programar mantenimientos, reducir el tiempo de inactividad de los

buques, reducir los costos del mantenimiento y aumentar la vida útil de

las maquinarias.

f) Actualmente en la Armada del Ecuador es necesario incrementar la

capacitación para el personal a cargo del Laboratorio de la Base Naval,

así como del personal que manejaría los mini laboratorios a bordo de los

buques de la Armada, a fin de contar con personal calificado para el

manejo de los equipos, para la interpretación de los análisis de aceites, y

para ser elementos multiplicadores de la cultura del mantenimiento en la

Armada del Ecuador.

g) Además de la ejecución de los análisis de aceites propuestos para la

maquinaria principal de los buques, es necesario en la Armada del

Ecuador, fomentar el desarrollo y la combinación con otras técnicas de

diagnóstico y monitorizado, a fin de conocer el estado real de las

maquinarias de los buques y programar los mantenimientos adecuados.

BIBLIOGRAFÍA

98

7. BIBLIOGRAFÍA

[Armada del Ecuador]

Informes de Resultados de Ensayos, Laboratorio de Combustibles,

Lubricantes y Aguas, 2012.

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http://www.metrohm-mexico.com/Search/index.html?identifier=MATi

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[Metrohm]

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[MJR Technologies LLC, 2005]

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[MTU-DETROIT DIÉSEL, 2010]

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[MTU, 2012]

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Massachusetts, 2012


Spectrum Two In-Service Lubricants Analysis System, Waltham-

Massachusetts, 2011


Spectrum Two FT-IR Spectrometer, Waltham-Massachusetts, 2010

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[SPECTRO INC, 2010]

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[SPECTRO INC, 2011]

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100

[SPECTRO INC, 2010]

Spectro FDM Q600 - Fuel Dilution Meter (Fuel Sniffer) / Fuel Dilution

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[SPECTRO INC, 2010]

Spectroil M/C-W Oil Analysis Spectrometer / Predictive Maintenance by

Oil Analysis/. Lyttleton-Massachusetts, 2010

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SPECTRO ICP Report-Analysis of Oils Using ICP-OES with Radial

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[Thermo Nicolet, 2001]

Introduction to Fourier Transform Infrared Spectrometry, USA 2001

[Tormos B, 2003]

Contribución al diagnóstico de motores diésel basado en el análisis del

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[Tormos B, 2005]

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[Tunac C - Zimmerman J, 1999]

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[WEARCHECK IBÉRICA, 2005]

Boletín Mensual sobre Lubricación y Mantenimiento No. 9: Ensayo de la

Mancha.http://www.wearcheckiberica.es/boletinMensual/PDFs/mancha.p

df.

101

8. ANEXOS

ANEXOS

I. FORMATO 1: Hoja de chequeo para toma de muestras de aceite lubricante

II. FORMATO 2: Hoja de registro para toma de muestras de aceite lubricante

III. FORMATO 3: Instrucciones operativas para la toma de muestras de aceite lubricante

IV. FORMATO 4: Hoja para presentación de resultados de análisis a bordo

V. FORMATO 5: Hoja para presentación de resultados de análisis en Laboratorio de la Armada del Ecuador

I

ARMADA DEL ECUADOR

(SIGLAS DEL BUQUE)

CHECKLIST PARA TOMA DE MUESTRAS DE ACEITES LUBRICANTES A BORDO DE LOS BUQUES DE LA ARMADA

(FORMATO 1)

Lugar: ........................................... Fecha: ............................................... Hora: ...................................... 6. Se ha seleccionado la máquina para tomar las muestras y la misma se encuentra en operación

estable (preferible) o recién puesta fuera de servicio?

Máquina /Ubicación: ...........................................................................................................................

7. Se ha seleccionado el lugar del circuito para la toma de las muestras de aceite lubricante, evitando

sectores de remanso?

8. Se dispone de recipientes limpios y secos, para la recepción de la muestra?

9. Se tiene a mano el Formato 2 para el registro de datos de la muestra?

10. Se encuentra listo el personal encargado de la toma de la muestra?

Nombre/Apellido/Cargo de la persona que tomará la muestra: ......................................................... Responsable de haber pasado el checklist (Nombre/Apellido): ................................................................ Cargo: ................................................................ Firma: ................................................................

FORMATO 1

II

ARMADA DEL ECUADOR

(SIGLAS DEL BUQUE)

HOJA DE REGISTRO PARA TOMA DE MUESTRAS (FORMATO 2)

Nombre del Buque: .................................................. Fecha de muestreo: .................................................. Informe de Falla No: ................................................. Lugar: ........................................................................

Maquinaria : Motor de propulsión Generador Otro Modelo: ............................................................ Serie: ....................................... Número: ........................

Horas de operación de la maquinaria: ........................................................................................................ Horas de servicio del aceite (desde el último cambio): .............................................................................. Tipo de aceite: Viscosidad (ISO – SAE): ......................................... Calidad: .......................................... Marca de aceite: .....................................................

Se ha cambiado el filtro de aceite? SI NO

Se ha cambiado el aceite al momento de la toma de la muestra? SI NO Tiempo transcurrido desde la última reparación (horas): ...........................................................................

Añadidos de aceite realizados? SI NO En el caso de haber añadidos de aceite : Número de horas de operación de la maquinaria a las que se realizó el añadido de aceite: ..................... Cantidad de aceite añadido (galones, litros): ............................................................................................. Tipo de aceite añadido (Viscosidad ISO-SAE, Calidad, Marca): ...............................................................

Nombre/Apellido/Cargo de la persona que toma la muestra: .................................................................... Firma: .................................................................... Fecha: .................................................................... Supervisado por: ................................................ Cargo: .................................. Firma: ............................. Fecha: ............................

(Espacio asignado para código de identificación de barras)

FORMATO 2

III

ARMADA DEL ECUADOR DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO Y RECUPERACIÓN DE UNIDADES NAVALES

INSTRUCCIONES OPERATIVAS PARA TOMA DE MUESTRAS DE ACEITES LUBRICANTES

A BORDO DE LOS BUQUES DE LA ARMADA

(FORMATO 3)

Equipos : Máquinas de propulsión y generadores para suministro de energía eléctrica a bordo. Operación: Toma de muestras de aceite lubricante para análisis Aplicado a: FM, CM, LLMM, COGUAR, ESCAUX, BESGUA.

PROCEDIMIENTO

10. Verificar el cumplimiento de todos los pasos de la lista de chequeo (Formato 1)

11. Llenar el registro para toma de muestras de aceite (Formato 2)

12. Una vez seleccionada la maquinaria, tener precaución debido a que el aceite de la maquinaria

puede contener residuos de combustión perjudiciales para la salud. Llevar colocado ropa protectora

(guates, protección auditiva y gafas protectoras).Evitar el contacto del aceite con la piel, no inhalar

vapores de aceite.

13. Encontrándose la maquinaria (motor o generador) en marcha y a temperatura de servicio, abrir el

tapón en la brida del filtro centrífugo de aceite, dando 1 a 2 vueltas. (Similar operación se realizará

en buques que difieren del tipo de filtros)

14. Vaciar aproximadamente 2 litros de aceite de la maquinaria, para permitir la salida de residuos y

lodos.

15. Vaciar aproximadamente 1 litro de aceite de la maquinaria, en el recipiente para muestras.

16. Cerrar el tapón del recipiente con la muestra obtenida.

17. Colocar el código de identificación de barras en el recipiente de la muestra y en la hoja de registros

(Formato 2).

18. Entregar la muestra y hoja de registros (Formato 2) al oficial ingeniero del buque, el mismo que será

el responsable del oportuno envío al Laboratorio de la Armada y/o análisis respectivo a bordo

mediante los equipos de los mini laboratorios.

FORMATO 3

IV

ARMADA DEL ECUADOR

(SIGLAS DEL BUQUE)

INFORME DE RESULTADOS DE ANÁLISIS DE ACEITES – ENSAYOS A BORDO (FORMATO 4)




OBSERVACIÓN

Viscosidad a 40° C cSt ASTM D445/

IP71

TBN mg KOH/g IP 400


IP 316




Volumen IP 386/

ASTM D4928


(%) Volumen

Proc. Interno MTU

CONCLUSIÓN FINAL : ......................................................... ........................................................... Oficial Ingeniero del buque Analista del Laboratorio a bordo Copia para : DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO DE LA ARMADA

FORMATO 4

V

ARMADA DEL ECUADOR



(FORMATO 5)




OBSERVACIÓN

Viscosidad a 40° C cSt ASTM D445

TBN mg KOH/g ASTM D2896


ASTM D7686




εr

adimensional Proc. Interno


°C ASTM D92


Volumen ASTM D1796


(%) Volumen

Proc. Interno MTU




Al : Cr :

Cu : Fe :

Página 1 de 2

FORMATO 5 (1 de 2)

VI

ARMADA DEL ECUADOR



(FORMATO 5)




Mo : Ni : Si : Sn :

Zn : Otros :

CONCLUSIÓN FINAL : ................................................................. ....................................................... Jefe del Departamento de Maestranza Jefe del Laboratorio

Página 2 de 2

FORMATO 5 (2 de 2)

Documents

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