aceite

1. Interpretación de análisis de aceites
usados

2. Introducción:
El informe del laboratorio final es el eje sobre el que
cualquier programa de análisis de aceite gira. El
lector es probable que crezca rápidamente frustrado
por tratar de dar sentido a los datos de las pruebas
aparentemente ininteligibles. Sin embargo, con sólo
unas pocas reglas básicas y un poco de
comprensión, se puede lograr la interpretación de un
informe de análisis de aceite.

3. Objetivos del curso:
 Definir los objetivos y conceptos del análisis de lubricante.
 Clasificar las pruebas del análisis de aceite.
 Establecer las técnica de interpretación del reporte de análisis de aceite.
 Determinar objetivos y límites.
 Definición de escenarios de diagnóstico y tendencia.
 Interpretar el reporte.
 Modos de falla detectados por el análisis de lubricante.

4. Conceptos generales:

5. Conceptos generales:

6. Definición: Análisis de Aceite
El aceite es la “sangre” de sus equipos.
Como un análisis de sangre de su doctor:
• Se toma una muestra.
• Se documentan los detalles de la muestra.
• Se envía la muestra al laboratorio.
• Se llevan a cabo los análisis
• Se interpretan los resultados.
• Se emite un reporte de diagnóstico.
• Y se toman acciones.

7. Objetivos del Análisis de Aceite:
1. Detectar fallas potenciales antes de que ocurran.
2. Mejorar la durabilidad de componentes al monitorear la
condición del lubricante.
3. Reducir las paradas no programadas.
4. Programar más eficientemente las actividades de
mantenimiento.
5. Reducir el consumo y el desecho de lubricantes con períodos
de cambio optimizados.
6. Asegurar la confiabilidad de los equipos.
7. Reducir costos de mantenimiento.
8. Extender la vida de equipos.
9. Disminuir el costo total de lubricación.

8. Categorías del Análisis de Aceite:
• Condición del Lubricante.
• Contaminación del Lubricante.
• Desgaste de la Maquinaria.
Para evitar fallas en los equipos,
generalmente es necesario efectuar las
pruebas del análisis de aceite de las tres
categorías, sin embargo para ciertos casos
algunas pruebas son válidas para dos o
más categorías asegurando la evidencia
de alguna condición anormal.

9. Condición del Lubricante:

10. Viscosidad medida a 40 °C y 100 °C:
Alta:
• Producto incorrecto
• Oxidación del aceite
• Contaminación con hollín
• Contaminación con glicol
• Contaminación con agua
Baja:
• Producto incorrecto
• Dilución con combustible
• Corte de aditivos

11. Hollín (aceite motor):
Niveles de hollín (soot) son normales en el rango de 0 a 2%, sobre esto son anti-económicos por el alto
consumo de combustible y poco aprovechamiento para la conversión del mismo a potencia. El Hollín
es uno de los principales enemigos para el motor.
• Intervalos de cambio extendidos.
• Sistema de aire y escape tapado.
• Calibración de Inyector
• Condiciones de manejo
• Calidad del combustible

12. Oxidación del aceite:
Cambios en:
Indicadores Analíticos:
• Disminución AN
• Aumento en conteo de partículas
• FTIR: disminución de antioxidantes,
aumento de la oxidación,
sulfatación y/o nitración.
Indicadores Sensoriales:
• Oscurecimiento del aceite
• Olor acre
• Operación caliente
La oxidación de los aceites lubricantes es usualmente
el factor que limita su vida útil.
Los metales de desgaste y los contaminantes pueden
filtrarse y el agua puede removerse por varios métodos,
pero la oxidación no puede ser removida del aceite ya
que es un cambio químico que le sucede a la base.

13. Aditivos:
La base de un lubricante por sí sola no ofrece toda la protección que necesita un motor o componente
industrial, por lo que en la fabricación del lubricante se añade un compuesto determinado de aditivos
atendiendo a las necesidades del fabricante del motor (Homologación o Nivel autorizado) o al uso al que
va a ser destinado el lubricante en cuestión.
Los aditivos usados en el lubricante son:
• Antioxidantes
• Antidesgaste (AW)
• Extrema Presion (EP)
• Antiespumantes
• Antiherrumbre
• Detergentes
• Dispersantes
• Espesantes

14. Familia de Elementos por tipo de aditivos:

15. Producto incorrecto:
Cambios en:
Indicadores Analíticos:
• Viscosidad
• Aditivos
• Patrones de desgaste
• AN y BN
Indicadores Sensoriales:
• Nivel de aceite
• Temperatura
• Ruido

16. Contaminación con Glicol:
El glicol entra en el aceite del motor diesel a consecuencia de sellos defectuosos, daño en las juntas, grietas
en el cilindro, daño por corrosión y cavitación. Algunos de los riesgos asociados con la contaminación con
glicol son:
Indicadores Sensoriales:
Coagula el hollín y genera lodos, depósitos, restricción del flujo de aceite y obstrucción del filtro.
El glicol reacciona con aditivos del aceite causando precipitación.
Bolas de aceite (contaminantes esféricos abrasivos) se forman por la reacción de aditivos
detergentes con sulfonato de calcio (encontrado en casi todos los aceites de motor) y glicol.

17. Detectar glicol a través del análisis de aceite:
Indicadores Analíticos:
• Aumento de Viscosidad
• Cobre (Cu)
• Metales de desgaste: Na, B, y/o K.
• FTIR: Glicol
• Prueba de crepitación
• Caída de BN
• Prueba de la mancha

18. Contaminación con agua:
El agua está presente siempre en el ambiente. Coexiste con el aceite de la misma manera que
coexiste con el aire en la atmósfera. En pequeñas cantidades, está en fase disuelta, es decir
intercalada molécula a molécula. El agua no se nota a simple vista y el aceite puede lucir brillante y
limpio. Cuando se sobrepasa el punto de saturación, entramos a la fase de emulsión, el agua se
muestra como una niebla, tal como la humedad en el aire en un día frío. A mayores cantidades de
agua, y dependiendo de las características demulsificantes del aceite, agua libre, o “separada” se
deposita al fondo del reservorio, gracias a su mayor peso específico.

19. Contaminación con combustible:
Combustible, se introduce al aceite mediante el soplado (blow by), debido a fallos en los
inyectores, en la combustión o por el motor frío. Afectará a la viscosidad del lubricante, haciendo
que disminuya su viscosidad y por tanto la capacidad de carga del mismo.
Normalmente, los programas de análisis de
aceite usado proporcionan entre el 2% y el 5%
de dilución con combustible diesel,
dependiendo del tipo de aceite utilizado.
Se utilizan análisis de punto de inflamación,
viscosidad, destilación y cromatografía de
gases. Un análisis de campo que puede
realizarse es el de la mancha.

20. Prueba de la mancha:
La zona central (C): Que caracteriza, por su color más o menos oscuro (Valores a partir del 0.9 son
alertas), pero uniforme, la cantidad de materia carbonosa contenida en el aceite.
La aureola (A): Que indica con su mayor o menor grosor y coloración, el contenido de partículas gruesas
carbonosas o de contaminantes.
La zona intermedia o de difusión (D): Que es característica de la dispersión del carbón en el aceite y por
tanto de su poder de detergencia.
La zona exterior (T): Desprovista de materias carbonosas y que da idea del grado de oxidación del aceite,
normalmente debe ser traslúcida y sin coloración alguna.

21. Prueba de la mancha:

22. Prueba de la mancha:

23. Contaminación con partículas:

24. Contaminación con partículas:

25. Contaminación con partículas:
¿Cómo Medimos el Nivel de Limpieza de un Lubricante?
Principio: Si se puede medir se puede controlar.
Entonces la clave del Control de la Contaminación es medir el Nivel de
Limpieza de los lubricantes.
A través del Conteo de Partículas.

26. Contaminación con partículas:
Código ISO 4406:99
R4 / R6 / R14
18 / 16 / 13
R4 / R6 / R14
Códigos de Limpieza Recomendados
Cómo utilizar el Código de Contaminación Sólida ISO

27. Condición del Equipo:

28. Desgaste Metálico - Detección de partículas:

29. Desgaste Metálico - Detección de partículas :
El análisis de aceite usado se vale principalmente de la
técnica del análisis espectrométrico de metales para
cuantificar la presencia de los mismos en una muestra de
aceite usado.
La limitación, como se ha mencionado, es que determina la
concentración de partículas metálicas hasta 7 micrones. Es
decir que los desgastes factibles de detectar son por
frotamiento (adhesivo) suave, etapas iniciales de fatiga y la
abrasión y la corrosión leves.
En situaciones de desgaste anormal (frotamiento severo,
corte, fatiga, etc), la ferrografía (entre 1 y 250 micrones) y el
conteo de partículas ( 4, 6 y 14 micrones) son técnicas más
útiles.
Una combinación de las tres técnicas es definitivamente la metodología más efectiva.

30. Desgaste Metálico - Detección de partículas :
Mientras más datos e información estén disponibles mucho más completa será la interpretación. Por
ejemplo: Se localizan bajos niveles de partículas de desgaste ferromagnéticas en el análisis de
densidad ferrosa; sin embargo cuando el aceite es analizado utilizando espectrometría, se detectó una
gran cantidad de hierro presente. Este resultado se puede interpretar a través del siguiente cuadro:

31. Relación Contaminación - Desgaste:

32. Consideraciones para la Interpretación:
Elementos reportados típicamente en el análisis

33. Consideraciones para la Interpretación:
Partes por millón:

34. Consideraciones para la Interpretación:
La metalurgia encontrada en la maquinaria consistirá usualmente de numerosos compuestos
de elementos. Cuando una superficie se desgasta, los elementos principales aparecen y en
muchos casos los elementos complementarios.
Los principales componentes analizados son Fe, Pb, Cu, Cr y Al. Otros metales como Sn, Ag,
Ni, Ti, Vn y Mo se encuentran en menores concentraciones ya que forman la parte minoritaria
de aleaciones o recubrimientos.

35. Consideraciones para la Interpretación:
La presencia de Si o su combinación con Na, Al y a veces Ti sugiere contaminación con polvo
ambiental. Combinaciones de Na, K y en menor presencia B, constituyen evidencias de fugas de
refrigerante. Los metales que normalmente corresponden a aditivos son Ca, Zn, Mg, P, Cl, Cu, B,
Sb y Mo.
Dado que muchos de estos elementos caen dentro de más de una categoría, es recomendable
comparar el aceite nuevo con el usado para detectar cambios bruscos de concentración de
partículas metálicas.

36. Consideraciones para la Interpretación:
Posibles fuentes de partículas de desgaste según elementos químicos::

37. Consideraciones para la Interpretación:

38. Consideraciones para la Interpretación:

39. Consideraciones para la Interpretación:
Familias de Elementos por Metalurgia de la Maquinaria:

40. Consideraciones para la Interpretación:
Familias de Elementos por ambiente de operación en planta:

41. Consideraciones para la Interpretación:
Árbol de decisión para el diagnóstico del nivel de silicio en aceite de motores Diesel:

42. Falsos en los resultados de análisis:
Con frecuencia se observa información
de desgaste de metales que no presenta
una tendencia consistente. En muchas
ocasiones otras tecnologías de
Mantenimiento Predictivo confirman un
problema aún sin que aparezca una
indicación medible de metales de
desgaste. Mucho de esto es debido a la
pobre calidad de la información, asociada
con procesos que interfieren en los
resultados de los análisis.

43. Falsos en los resultados de análisis – Falsos
Positivos:
• Contaminantes durante el proceso de muestreo.
• Contaminación cruzada de otro aceite (Muestra actual con el aceite previamente
muestreado).
• Remoción de la manguera de una bomba de vacío dejando un residuo en el sello que es
tomado al insertar la nueva manguera.
• Falta de limpieza en los conectores de muestreo en zona viva.
• Toma de muestras del fondo de los depósitos (acumulación de partículas de desgastes
anteriores sean interpretadas como una generación actual de metales de desgaste).

44. Falsos en los resultados de análisis – Falsos
Negativos:
• Muestras tomadas en zonas con fluidos sin movimiento (menor cantidad de metales de
desgaste), con la maquinaria en reposo o después del filtro (información retenida por el
filtro).
• Muestras a 90° del flujo en líneas con flujo laminar de alta velocidad (partículas de
desgaste no son capturadas).
• Toma de muestra en tanques muy grandes (grandes volúmenes de aceite diluirán las
concentraciones de metales de desgaste).
• Falta de agitación de una muestra en los Laboratorios previo a su análisis.
• Pobre sensibilidad de los instrumentos de Espectroscopía a partículas mayores a 7
micrones.

45. Falsos en los resultados de análisis – Falsos
Negativos:
Durante la operación normal, el aceite frecuentemente se pierde, ya sea por consumo y
combustión, o por fugas, llevándose los metales de desgaste con él. El aceite nuevo que se
agrega, diluirá efectivamente la concentración restante de partículas de desgaste.
Para la normalización de la producción de metales por relleno de aceite se siguen los
siguientes pasos:
1. Identificar el volumen del depósito al nivel correcto.
2. Obtener la cantidad de aceite añadido desde el último cambio.
3. Tomar la muestra después de añadir aceite, al nivel correcto.
4. Convertir la concentración de metales de desgaste a los valores normalizados.

46. Falsos en los resultados de análisis – Falsos
Negativos:
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 =
𝐴
(1 −
𝐵
𝐶
)
Donde:
A = Concentración medida
B = Volumen de aceite adicionado
C = Volumen del tanque
D = Concentración de aditivos
Para el caso de metales de desgaste:
Para el caso de aditivos:
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 =
𝐴 −
𝐵
𝐶
𝑥 𝐷
(1 −
𝐵
𝐶
)

47. Severidad y vida residual:
El análisis de partículas de desgaste también se aplica para definir la vida útil restante. Hay
buena evidencia de que la tasa de cambio en la producción de metal es dependiente tanto de
la función de la fuerza como del avance general de la misma condición. La profundidad de la
penetración del desgaste puede ser estimada con base en la etapa de secuencia de
producción del metal de desgaste.

48. Normalización de resultados de Análisis de
Elementos:
A diferencia de otras pruebas, en el Análisis de Elementos no se logra un balance de material
entre la generación y la remoción. Por lo tanto, hay un crecimiento continuo de niveles de
metales, aún bajo condiciones de desgaste normal la tasa real de crecimiento puede quedar
oculta o mal interpretada.
Una forma correcta de normalizar los resultados es reportar los metales de desgaste por cada
100 horas de servicio del aceite.

49. Límites referenciales de desgaste por
componente:
Las máquinas presentan tasas de producción de metales de desgaste muy variables. Esto puede ser
debido a la edad de la maquinaria, lubricación, contaminación, tipo de servicio y condiciones de
operación. Es por ello que es muy útil conservar información histórica de los metales de desgaste,
como una guía para definir información normal y anormal para los elementos de desgaste.

50. Límites referenciales de desgaste por
componente:

51. Límites referenciales de desgaste por
componente:

52. Conclusiones:
¿Pregunta?
Contaminantes
El aceite viejo es la causa
principal de la mayoría de
las fallas relacionadas con
lubricantes.
¿Verdadero o Falso?

53. Conclusiones:
Contaminantes
La respuesta fue FALSO, ya que la contaminación es la causa principal de fallas
relacionadas con lubricantes.
El aceite viejo es la causa
principal de la mayoría de las
fallas relacionadas con
lubricantes.

54. Conclusiones:
El análisis de aceite solamente vale cuando los resultados son bien explicados en
forma útil para los operarios. Los términos usados y las recomendaciones tienen que
ser accionables y presentadas en relación a objetivos.
¡¡¡Un análisis bien hecho y bien explicado vale 100 veces su costo!!!