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El cuidado y la atención son de vital importancia cuando se trata de equipos hidráulicos. Hay que tener cuidado con los efectos de la contaminación en los sistem as hidráulicos. No debemos pasar nunca por alto las causas más comunes de contaminación del sistema hidráulico. Debemos hacer todo lo posible para eliminar cualquier contaminación que haya logrado penetrar en el sistema. Ignorar el problema podría provocar un fallo catastrófico del sistema
¿Por qué se averían los sistemas hidráulicos?
Las causas más comunes de las averías que se producen los sistemas hidráulicos de maquinaria móvil están relacionados con la contaminación y con problemas en las válvulas (daños que hacen que las correderas se atasquen o la presencia de suciedad, que impide que se abran y cierren con suavidad). Cualquier formación relacionada con el mantenimiento de sistemas hidráulicos debe incluir el diagnóstico y el tratamiento de estos problemas. La contaminación causada por la presencia de partículas insolubles en el sistema hidráulico puede provocar la acumulación de lodos. Estas partículas pueden generarse dentro del sistema durante el funcionamiento (por ejemplo, debido al desgaste y fricción de los bordes metálicos o juntas flexibles) o pueden entrar al sistema desde el exterior a través de aberturas o fugas. Los sólidos en los fluidos hidráulicos con caudal de alta velocidad pueden depositarse en rincones y grietas por todo el sistema, causando bloqueos y/o interfiriendo con el buen funcionamiento de las válvulas.
¿Por qué parece un problema nuevo?
Hace años, era una práctica común drenar el aceite hidráulico en cualquier recipiente viejo cuando, por ejemplo, se arreglaba una manguera. Una vez finalizado el trabajo, el aceite se vertía directamente en el depósito. Esto no causaba problemas importantes porque la maquinaria era muy básica en comparación con las actuales, con engranajes y palancas simples. Con el tiempo, el sistema sufriría la acumulación gradual de polvo y suciedad en el fluido, pero no era tan sensible como los equipos de alta precisión actuales. La cultura de mantenimiento del sistema hidráulico de la época era muy permisiva y menos costosa.
En la actualidad, la contaminación de un sistema hidráulico es una preocupación muchísimo mayor. Las piezas y las tolerancias son mínimas. Los sistemas funcionan con mayor precisión, lo que significa que son más sensibles a las desviaciones. Por ejemplo, las válvulas de presión controladas electrónicamente en circuitos de pilotaje producen fuerzas hidráulicas ajustadas para mover una corredera de válvula direccional proporcional a la abertura de flujo requerida. Estas válvulas pueden moverse menos de un milímetro para producir las fuerzas exactas requeridas. Normalmente utilizadas como la primera capa de control en sistemas hidráulicos masivos, o para controlar la dirección, las válvulas de pilotaje pueden dañarse al entrar en contacto con una sola partícula, qie tenga las dimensiones correctas. Una válvula de pilotaje atascada podría inutilizar una máquina completa. En el peor de los casos, las funciones de seguridad que dependen del funcionamiento de las válvulas también podrían fallar si el aceite está contaminado. Filtrar los diferentes tipos de contaminación hidráulica, tales como el polvo, óxido, metal desgastado y caucho es esencial para garantizar el funcionamiento fiable de un sistema complejo.
¿Cómo se contamina un sistema hidráulico?
Parte de la contaminación del sistema hidráulico la genera el propio sistema; y otros tipos de contaminación entrar por brechas o falta de protección del sistema en sí. Por ejemplo, si el sistema se deja abierto, el agua puede absorberse del aire o puede filtrarse a través de válvulas con fugas u otros puntos débiles estructurales. Esto puede resultar en óxido o partículas de óxido de hierro que son contaminantes particularmente dañinos.
Las situaciones más comunes en las que se produce contaminación del sistema hidráulico incluyen:
- Cuando se añade o repone líquido
- Durante el funcionamiento del sistema, debido al desgaste de los componentes
- A través de acopladores rápidos en líneas
- A través de respiraderos.
- A través de fugas alrededor de sellos y juntas desgastadas o dañadas
- Cuando el sistema está abierto durante las tareas de mantenimiento o reparaciones
Fluido contaminado
Incluso el fluido hidráulico nuevo puede contener cierto grado de contaminación. Esta contaminación puede provenir de los procesos de fabricación del aceite en sí o de los recipientes en los que se almacenó. Incluso un descuido en el llenado de los recipientes puede causar que el producto limpio que se introduce en un recipiente impecable termine contaminado. Deben incorporarse buenos procedimientos de filtración y limpieza en el proceso de llenado para evitar la contaminación del sistema hidráulico.
Fuera de la fábrica, el aceite puede contaminarse debido a su exposición a la atmósfera u otras fuentes externas de contaminantes durante el transporte y almacenamiento. Esto sucede con frecuencia si el aceite se abre y se cierra repetidamente, o si se decanta entre diferentes recipientes.
A la hora de llenar el sistema, es mejor considerar el recipiente abierto y el embudo, como un proceso obsoleto. Lo ideal es utilizar sistema de filtración con una bomba de trasvase para extraer el fluido nuevo y bombearlo directamente al sistema a través de un acoplador en el depósito, reduciendo las oportunidades de que pueda entrar en el sistema cuaquier tipo de contaminación. El carro de filtración portatil de Donaldson permite realizar una filtración en riñón fuera de línea (Kidney Loop) de una forma práctica y sencilla, así como descarga y trasvase de fluidos.
Los respiraderos o tapones de llenado con una malla porosa solamente evitarán el acceso de los contaminantes más grandes. Tratar de llenar el sistema rápidamente vertiendo líquido a través del puerto de ventilación es una excelente oportunidad para introducir contaminación en el sistema hidráulico.
Si utiliza acopladores (enchufes) rápidos en sus líneas para conectar accesorios, o para proporcionar puntos de prueba o llenado, límpielos rigurosamente antes de realizar una conexión. Es probable que cualquier contaminante en la superficie de un acoplador pueda acceder 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 de metal son un subproducto de muchos de los procesos utilizados en la fabricación de depósitos hidráulicos metálicos, incluida la perforación y el roscado. Las pequeñas partículas de metal también pueden desprenderse y fraccionarse debido a la fricción entre las piezas móviles durante el funcionamiento de la máquina; este problema se produce con frecuencia cuando el aceite hidráulico que está usando es demasiado fino y no ofrece la lubricidad y viscosidad adecuada. Los engranajes que rozan contra el lateral de entrada de la carcasa de una bomba de engranajes pueden crear virutas de metal, y los pistones de los cilindros de recorrido largo en las máquinas elevadoras pueden arrancar las virutas y limaduras de metal de la superficie interna del cilindro.
Otra situación en la que se puede producir contaminación del sistema hidráulico con partículas metálicas es cuando se corta a medida una manguera que incluye refuerzo de alambre. En este caso, utilice un dispositivo de limpieza por aire comprimido para asegurarse de que los extremos estén limpios antes de prensar o cremparlos.
La cavitación se produce cuando se aplica un exceso de presión a pequeñas bolsas de vapor en las superficies metálicas dentro de un 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.
Aunque los metales más blandos son más propensos a sufrir daños por cavitación, por ejemplo, el aluminio o el bronce, también es un problema que afecta a metales duros como el acero.
La cavitación es un problema y un efecto secundario que provoca que partículas de metal se dispersen causando la contaminación del sistema. Estas partículas metálicas móviles pueden agravar los problemas de erosión en el sistema, ya que atraviesan las correderas 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 del sistema hidráulico. Por todo ello es tan importante controlar el nivel de partículas contaminantes. Utilice aceite hidráulico de alta calidad y tenga cuidado de no introducir contaminantes externos con el aceite; utilice filtración de alta calidad, como la proporcionada por Donaldson, para proteger la maquinaria durante el funcionamiento; y realice lavados del sistema cuando sea necesario para eliminar los lodos.
Contaminación del sistema hidráulico por fibra y otros factores ambientales
El tipo más común de contaminación hidráulica después del metal es la contaminación por fibras, seguida de una variedad de otros factores ambientales.
Hay muchas fuentes de contaminación por 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 diminutas fibras. El serrín y las astillas de madera presentes un el ambiente pueden entrar al sistema cuando se abre para realizar inspecciones y reparaciones o rellenar líquidos. Las mangueras, los sellos y las juntas tóricas desprenden partículas de elastómero a medida que se deterioran. Si bien estos tipos de contaminación hidráulica son más suaves, pueden causar bloqueos dañinos. Los contaminantes más dañinos incluyen partículas de sílice: provienen de la capa superficial del suelo, arena, polvo y minerales de roca en suelos de cemento y carreteras. La maquinaria móvil, en particular, tiende a estar expuesta a estas partículas duras y de bordes afilados, que pueden causar averías catastróficas si entran en las válvulas.
Proteja su sistema
Nunca podrá eliminar todos los tipos de contaminación de su sistema hidráulico. Bien sea accediendo al sistema desde el exterior o creándose en su interior, siempre existe la posibilidad de que haya contaminación presente. Dicho esto, si el sistema no está protegido correctamente o si se utiliza en un entorno sucio, se producirán problemas adicionales. Utilizar filtros y aprender a limpiar su sistema hidráulico contaminado no compensará el llevar a cabo un mantenimiento ineficaz. Siempre es más rentable evitar que se produzca un problema que limpiarlo o solucionarlo después.
Si el análisis del sistema muestra una contaminación excesiva del sistema hidráulico, considere contratar a un experto independiente en filtración y control de contaminación. Donaldson cuenta con varios especialistas autorizados en filtración hidráulica que pueden ayudarle a identificar la fuente de contaminación del sistema hidráulico. También pueden ayudarle a rediseñar su programa de mantenimiento o identificar productos de filtración que se adapten mejor a su equipo y entorno operativo. Para maximizar el rendimiento y la vida útil del sistema, debe establecer procesos para controlar la acumulación de contaminación en el sistema hidráulico y seguirlos de manera rigurosa y constante.
Para hacerse una imagen completa del control de la contaminación debe estar atento a las situaciones excepcionales, así como al funcionamiento diario del sistema. Si su sistema se sobrecalienta en exceso durante el funcionamiento con frecuencia, esto puede estar contribuyendo al desarrollo de lodos en el fluido, o una abrasión y desgaste excesivos en las piezas metálicas a medida que el aceite hidráulico pierde viscosidad con la temperatura.
El trabajo en equipo es clave
Todos las partes interesadas en su sistema hidráulico, desde los propietarios del equipo, los supervisores, los operarios y los técnicos de mantenimiento, deben estar informados y atentos cuando se trata del mantenimiento del sistema hidráulico. Todas las personas que entren en contacto regular con sus sistemas deben conocer las señales indicadoras de problemas y estar atentos a los diferentes tipos de contaminación hidráulica. Si los operarios de su máquina son responsables de realizar cambios de filtros o de reemplazar mangueras desgastadas, asegúrese de que su formación se extienda más allá de la mecánica de la tarea para cubrir 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 fiabilidad del sistema.
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