Cuidado y atención debe ser el lema principal cuando se trata de equipos hidráulicos. Tenga cuidado con los efectos de la contaminación en sus sistemas hidráulicos. No le reste importancia a las causas más comunes de la contaminación en los sistemas hidráulicos. Haga lo posible por limpiar cualquier contaminación que pase a través de las defensas. Ignorar el problema podría provocar una falla catastrófica del sistema.
¿Por qué fallan los sistemas hidráulicos?
Las causas comunes del mal funcionamiento de los sistemas hidráulicos móviles se relacionan con la contaminación y con problemas de las válvulas (daños que causan que los carretes se peguen o suciedad que impide que se abran y cierren con suavidad). Cualquier capacitación sobre el mantenimiento de sistemas hidráulicos debe cubrir el diagnóstico y el tratamiento de estos problemas. La contaminación del sistema hidráulico con partículas insolubles puede provocar una acumulación de sedimentos. Estas partículas pueden generarse dentro del sistema durante el funcionamiento (por ejemplo, por desgaste de bordes metálicos o sellos flexibles) o pueden ingresar desde el entorno circundante a través de aberturas o fugas. En los flujos de fluido hidráulico a alta velocidad, los sólidos pueden depositarse en rincones y grietas en todo el sistema, y causar bloqueos e interferir con el funcionamiento de las válvulas.
¿Por qué esto parece un problema nuevo?
Hace años, era una práctica común drenar aceite hidráulico en cualquier contenedor viejo cuando, por ejemplo, se arreglaba una manguera. Una vez hecho el trabajo, el aceite se volvía a verter directamente en el tanque. Esto no causaba mayores problemas porque la maquinaria era comparativamente primitiva, con engranajes y palancas simples. Sí, con el tiempo el sistema sufría de una acumulación gradual de polvo y suciedad en el fluido, pero esos sistemas no eran tan sensibles como los equipos de precisión actuales. La cultura de mantenimiento de los sistemas hidráulicos de la época era indulgente y, esencialmente, menos costosa.
Hoy en día, la contaminación de un sistema hidráulico es una preocupación mucho mayor. Las piezas y las tolerancias diminutas. Los sistemas operan con mayor precisión, lo que significa que son más sensibles a las desviaciones. Por ejemplo, las válvulas de presión controladas electrónicamente en circuitos piloto producen fuerzas hidráulicas ajustadas para mover un carrete de válvula direccional proporcional a la abertura de flujo requerida. Estas válvulas pueden moverse menos de un milímetro para producir las fuerzas exactas requeridas. Las válvulas piloto, que se usan normalmente como la primera capa de control en sistemas hidráulicos de gran tamaño o para controlar la dirección, pueden verse incapacitadas por una sola partícula de las dimensiones correctas. Una válvula piloto atascada podría inutilizar una máquina. En el peor de los casos, la contaminación del aceite podría provocar la falla de funciones de seguridad que dependen de la correcta operación de las válvulas. Filtrar diferentes tipos de contaminación hidráulica como polvo, óxido, metal desgastado y caucho es esencial para garantizar el funcionamiento confiable de un sistema complejo.
¿Cómo se contamina un sistema hidráulico?
Parte de la contaminación del sistema hidráulico es generada por el propio sistema, y otra parte también ingresa por aberturas en las defensas del sistema. Por ejemplo, el agua puede absorberse del aire si el sistema se deja abierto, o puede ingresar a través de válvulas con fugas u otros puntos débiles de la estructura. Esto puede provocar óxido o partículas de óxido de hierro que son contaminantes particularmente difíciles.
Algunas oportunidades en las que suele ocurrir contaminación del sistema hidráulico incluyen:
- Cuando se agrega o repone fluido
- Durante el funcionamiento del sistema debido al desgaste de los componentes
- A través de acopladores rápidos en tuberías
- A través de tapones de respiraderos
- A través de fugas alrededor de sellos y juntas desgastados o dañados
- Cuando el sistema se abre a la atmósfera durante reparaciones y mantenimiento
Fluido contaminado
Incluso el fluido nuevo puede provocar contaminación hidráulica. Esta contaminación puede provenir de los procesos de fabricación del aceite en sí, o de los contenedores en los que se almacenó. Incluso el llenado descuidado de los contenedores puede provocar que el producto puro que se introduce en un recipiente impoluto termine contaminado. Se deben incorporar procedimientos adecuados de filtración y limpieza en el proceso de llenado para evitar la contaminación del sistema hidráulico.
Fuera de la fábrica, el aceite puede contaminarse por exposición a la atmósfera o por otras fuentes externas de contaminantes durante el transporte y el almacenamiento. Esto es particularmente un problema si el aceite se abre y se cierra repetidamente, o si se decanta entre diferentes recipientes.
Al llenar su sistema, es mejor olvidarse del método de usar un recipiente abierto y un embudo. Utilice una bomba de transferencia con filtro para extraer fluido nuevo y bombearlo directamente al sistema a través de un acoplador en el tanque, lo que reduce las oportunidades de ingreso al sistema de la mayoría de los tipos de contaminación hidráulica. El carro de filtro Donaldson ofrece un conveniente modo portátil de filtración, lavado y transferencia de fluidos con circuito de tipo Kidney Loop fuera de línea.
Los tapones de respiradero/llenado con una malla porosa solo impedirán el paso de los contaminantes más grandes. Tratar de llenar el sistema rápidamente vertiendo el fluido a través del puerto del respiradero es una excelente oportunidad para introducir contaminación en el sistema hidráulico.
Si usa acopladores rápidos en las tuberías para conectar accesorios, o para proporcionar puntos de prueba o llenado, límpielos rigurosamente antes de hacer una conexión. Cualquier contaminante presente en la superficie de un acoplador puede ingresar al sistema.
Contaminación del sistema hidráulico con metal
El metal y el óxido se encuentran entre los tipos más comunes de contaminación hidráulica.
Las limaduras metálicas son un subproducto de muchos de los procesos utilizados en la fabricación de los tanques hidráulicos metálicos, incluida la perforación y el roscado. También pueden desprenderse pequeñas partículas de metal debido a la fricción entre las partes móviles durante el funcionamiento de la máquina, un problema particularmente importante cuando utiliza un aceite hidráulico demasiado fluido. Los engranajes que topan contra el lado de entrada de la carcasa de una bomba de engranajes pueden producir virutas de metal, y los pistones de los cilindros de carrera larga en las máquinas elevadoras pueden arrancar virutas y limaduras de metal de la superficie interna del cilindro.
Otra oportunidad para que el sistema hidráulico se contamine con partículas metálicas es cuando una manguera que incluye refuerzo de alambre se corta a medida. Utilice un proyectil de limpieza con aire comprimido para asegurarse de que los extremos estén limpios antes de acoplar.
La cavitación ocurre cuando se aplica presión excesiva a pequeñas bolsas de vapor en las superficies metálicas dentro del sistema hidráulico. Estas bolsas de vapor se pueden formar si, por ejemplo, se restringe el flujo de entrada a una bomba. Cuando las bolsas implosionan bajo presión, las ondas de choque generadas erosionan las superficies en las que se formaron, fracturando fragmentos de metal.
Si bien los metales más blandos (como el aluminio o el bronce) son más propensos a sufrir daños por cavitación, no es un problema poco común para los metales duros como el acero.
La cavitación es un problema y un efecto secundario que produce partículas metálicas que se dispersan por su sistema y causan contaminación. Estas partículas metálicas móviles pueden agravar los problemas de erosión en el sistema, ya que atraviesan los carretes de las válvulas y los bordes de los puertos a alta velocidad.
Las investigaciones sugieren que las partículas sólidas en el aceite hidráulico pueden incluso contribuir a la formación de más burbujas de cavitación, creando un círculo vicioso de contaminación en el sistema hidráulico. Sin duda ya puede ver cuán crítico es controlar el nivel de partículas contaminantes. Utilice aceite hidráulico de alta calidad y tenga cuidado de no introducir contaminantes externos junto con el aceite; utilice filtración de alta calidad, como la que proporciona Donaldson, para proteger la maquinaria durante el funcionamiento; y realice lavados del sistema cuando se justifique para eliminar los sedimentos.
Contaminación del sistema hidráulico a causa de fibras y otros factores ambientales
El tipo más común de contaminación hidráulica después del metal es la contaminación causada por fibras, seguida de una variedad de factores ambientales adicionales.
Son muchas las fuentes de contaminación con fibras en el fluido hidráulico. Las toallas de papel o los trapos que se utilizan para limpiar los componentes durante la instalación o el mantenimiento pueden desprender fibras diminutas. El aserrín y las astillas de madera de un entorno operativo sucio pueden ingresar al sistema cuando se abre para realizar inspecciones, reparaciones y rellenar fluidos. Las mangueras, sellos y juntas tóricas desprenden partículas de elastómero a medida que se deterioran. Si bien estos tipos de contaminación hidráulica son más suaves, de todos modos pueden causar bloqueos dañinos. Los contaminantes más duros incluyen partículas de sílice: estas provienen de la capa superficial del suelo, la arena, el polvo y los minerales de roca presentes en los pisos de concreto y las carreteras. Las maquinarias móviles, en particular, tienden a estar expuestas a estas partículas duras y afiladas que pueden causar fallas catastróficas si entran en las válvulas.
Proteja su sistema
Nunca eliminará todos los tipos de contaminación de su sistema hidráulico. Ya sea que la contaminación sea incorporada, fabricada o introducida, es una realidad. Dicho esto, si el sistema no se protege correctamente o si está instalado en un entorno sucio, se está buscando problemas adicionales innecesariamente. Usar filtros y aprender a limpiar su sistema hidráulico contaminado no compensará la falta de un mantenimiento eficaz. Siempre es más rentable prevenir un problema que tener que limpiarlo o solucionarlo después.
Si el análisis del sistema indica constantemente que existe una contaminación excesiva del sistema hidráulico, considere contratar a un experto independiente en filtración y control de contaminación. Donaldson cuenta con varios especialistas en filtración hidráulica autorizados que pueden ayudar a identificar la fuente de contaminación del sistema hidráulico. También pueden ayudar a rediseñar su régimen de mantenimiento o identificar productos de filtración que sean más adecuados para su equipo y su entorno operativo. Para maximizar el rendimiento y la vida útil del sistema, establezca procesos para controlar la acumulación de contaminación en el sistema hidráulico y sígalos de manera rigurosa y constante.
Establecer una imagen completa del control de la contaminación significa estar atento a los eventos excepcionales, así como al día a día. Si su sistema se sobrecalienta periódicamente durante el funcionamiento, eso puede estar contribuyendo al desarrollo de sedimentos en el fluido, o a la abrasión y desgaste excesivos de las partes metálicas a medida que el aceite hidráulico se adelgaza con el calor.
El trabajo en equipo es clave
Todos los interesados en su sistema hidráulico, desde los propietarios del equipo hasta los supervisores, operadores y técnicos de mantenimiento, deben estar informados y atentos al mantenimiento del sistema hidráulico. Todas las personas que entren en contacto regular con sus sistemas deben saber reconocer las señales de alerta y estar atentos a los diferentes tipos de contaminación hidráulica. Si los operadores de su máquina son responsables de realizar cambios de filtro o de reemplazar mangueras desgastadas, asegúrese de que su capacitación vaya más allá de la mecánica de la tarea y cubra también las estrategias de control de contaminación del sistema hidráulico. Comprender las consecuencias de la contaminación del fluido hidráulico contribuye a una mejor vigilancia y, en última instancia, a una mayor confiabilidad del sistema.
