Motores Diesel alimentados por Gas a Baja Presión o Gasoil

El Motor Diesel 50DF de Wärtsilä en la propulsión de los nuevos buques LNG

Los motores 50DF pueden funcionar alternativamente alimentados por gas natural de baja presión o por combustible diesel o fuel-oil y son capaces de cambiar automáticamente de una forma a la otra, si se interrumpiera la fuente de gas, manteniendo en todo momento la potencia producida.

Tradicionalmente la planta de turbina de vapor era la usada por los buques LNG, pero la nueva planta de Motores Diesel Duales con Motores Eléctricos es más compacta, lo que permite mayor carga, para un mismo tamaño de casco, aumentando las ganancias anuales.
Este tipo de planta con varios motores instalados también ofrece ventajas en términos de eficacia de combustible y consecuencias para el medio ambiente, dando seguridad y flexibilidad, pudiendo elegir el número óptimo de motores que funcionan para satisfacer la velocidad de servicio requerida.

Una nueva generación de buques LNG

A continuación se reproduce un artículo del Director de Ventas de Wärtsilä Ship Power Solutions, Finlandia, Barend Thijssen

En los últimos 40 años, las turbinas de vapor han dominado la propulsión y la generación de electricidad a bordo de los buques gaseros. La facilidad de esas instalaciones para utilizar los vapores de la carga, y su aparente fiabilidad, las han mantenido en una posición que desde hace mucho han ocupado los motores diesel en otros segmentos de la industria naval. Pero las turbinas de vapor no son muy eficientes y eso ha tenido un impacto negativo tanto en la economía operativa de los buques como en sus emisiones de gases.

Animados en principio por las recientes innovaciones en su tecnología de motores de gas, Wärtsilä empezó a buscar soluciones más económicas y ecológicas para la propulsión para los buques gaseros.
Se estudiaron alternativas con motores diesel de 2 y 4 tiempos, otras con motores capaces de quemar gas a alta presión y asimismo con motores capaces de quemar tanto gas a baja presión como gasóleos, y se analizaron tanto instalaciones con propulsión mecánica convencional como plantas con propulsión eléctrica, con y sin plantas de re-liquefacción de los vapores de la carga (“boil-off”).

Entre todas ellas se vio que la alternativa más atractiva a las turbinas de vapor era la propulsión eléctrica con motores capaces de quemar tanto gas a baja presión como gasóleos (los denominados ’motores duales’).

Actualmente está realizando pruebas de mar el primer buque gasero con propulsión eléctrica y ’motores duales’, el Gaz de France Energy, que será entregado a sus armadores en diciembre. El mismo astillero, Chantiers de l'Atlantique, está construyendo otros dos buques del mismo tipo.
El mes pasado, el astillero Hyundai Heavy Industries firmó un contrato para la construcción de cuatro gaseros con ’motores duales’ para British Petroleum y se espera que en breve se firmen otros cuatro contratos para buques con propulsión eléctrica-combustible dual.

Necesidades del mercado

• Economía operativa

Alternativas para la propulsión

• Motores diesel

• Alternativa gas-diesel

• Alternativa de “motores duales’”

• Alternativa de turbina de gas

Elección de alternativas

• Buques gaseros con propulsión eléctrica y motores duales

• Economía operativa

• NBOG, FBOG o MDO

• NBOG y MDO

• NBOG, HFO y MDO

• Ventajas ecológicas

• Seguridad

Conclusiones
Aumento del tamaño de los tanques y los buques para el transporte de LNG
La creciente demanda de transporte de gas natural licuado en todo el mundo no solamente ha impulsado la demanda de buques para este tipo de tráfico sino que ha abierto nuevos horizontes en cuanto al tamaño de los propios buques y de sus tanques. Paralelamente, el estudio de las cargas dinámicas para estas nuevas dimensiones ha dado lugar a importantes avances en el diseño y construcción de los sistemas de contención.

En conjunto, toda la tecnología de almacenamiento y transporte de LNG, está sometida a una constante investigación, cuyos frutos observamos casi a diario. Un reciente artículo de la publicación Surveyor, de ABS, describe los más recientes avances registrados en este terreno.

• Sistemas de contención

• Análisis del sloshing

• Conocer las fuerzas y sus efectos

• El reto del tamaño

Innovaciones en la explotación de yacimientos de gas natural
La demanda mundial de energía crece rápidamente, y el gas natural licuado se perfila como uno de los vectores energéticos más importantes. Precios al alza y costes a la baja, tanto en la producción como en el transporte, están produciendo un auténtico boom. Sin embargo, la rápida conversión de la tecnología existente para adaptarla a este complicado producto no es fácil ni está exenta de riesgos.

Competencia profesional y experiencia práctica a partir de una amplia gama de campos de actuación en la ingeniería son necesarias para garantizar una transición segura. Un reciente artículo de la publicación Forum, de DNV, analiza los hitos recientes de esta transición.

• Gas Natural Licuado

• Tecnología nueva y existente

• Investigación interna y externa

• Vuelven las estructuras marinas de hormigón

• Máximo respeto del medioambiente

Formación de tripulaciones para buques LNG
La operación de buques para transporte de gas licuado presenta especiales requisitos en cuanto a la formación de su tripulación, especialmente en lo que se refiere al control de las instalaciones de carga y a las operaciones de carga y descarga en terminales especializados. En muchos casos, la formación se realiza a base de la experiencia adquirida en los propios buques. Sin embargo, dadas las especiales circunstancias de la operación de estos buques, principalmente en cuanto a la naturaleza del cargamento y las extremadas condiciones de seguridad que requiere su manipulación, es aconsejable emplear métodos de simulación, especialmente desarrollados para este tipo de buques.“Instructor virtual”

Medidas de ahorro de combustible y de costos para armadores de pequeñas embarcaciones pesqueras

La pesca sigue siendo el método de producción de alimentos que requiere más intensidad de energía en el mundo y depende por completo del combustible fósil para sus operaciones. Hasta ahora no hay indicios de que otra fuente de energía podría llevar a sustituir el uso de motores diesel a mediano o corto plazo. La industria sigue siendo sensible a los precios mundiales de los combustibles y no cabe suponer que estos disminuyan en el futuro.
Dado que el petróleo es un recurso no renovable, los suministros acabarán disminuyendo y serán cada vez más caros en términos reales.

Esta perspectiva sombría se une a la presión creciente para el uso de menos petróleo, debido al efecto invernadero causado por las emisiones de carbono procedentes del uso de combustibles fósiles. Muchos proyectos abordan el reto doble de reducir el combustible consumido y el CO2 emitido por los motores diesel marinos.

Las actividades pesqueras en pequeña escala aportan casi la mitad de la producción mundial de pescado y, aunque en general requieren una mayor intensidad de mano de obra que las grandes actividades pesqueras industriales, se ven cada vez más afectadas por los costos de la energía.

Los costos de los combustibles tienen una influencia creciente no sólo en los precios al consumidor, sino también en los ingresos netos de los pescadores y los propietarios de embarcaciones.

Si se consideran los niveles de empleo y los sistemas de repartición de los costos desde una perspectiva social, es aún más evidente la importancia de mejorar y mantener la eficiencia energética de la pesca en pequeña escala.

En el siguiente link podrán leer el informe de la FAO :
Medidas de ahorro de combustible y de costos para armadores de pequeñas embarcaciones pesqueras

FAO Documento Técnico de Pesca. No. 383. Roma, FAO. 2005. 50p.
Por J.D.K. Wilson
Consultor
Servicio de Utilización y Mercadeo del Pescado
Dirección de Industrias Pesqueras
Departamento de Pesca de la FAO

Esta guía presenta información sobre aspectos técnicos clave que afectan a la eficiencia energética, y se divide en dos secciones principales:
La primera se refiere a los cambios de las técnicas operativas en lugar de a los cambios tecnológicos.
La segunda presenta información pertinente para los armadores que estén pensando en construir una nueva embarcación o revisar y reacondicionar una ya existente.

El informe no es resultado de un nuevo trabajo original sobre el terreno sino que se basa en buena parte de las investigaciones y la experiencia de los dos últimos decenios, actualizadas en lo posible para incorporar los descubrimientos técnicos más recientes.

¿Repuestos Originales o Repuestos Grises?

La pregunta que siempre se hace el Responsable de Compras ante un requerimiento del Departamento Técnico:

¿Repuestos originales; o se pueden remplazar por repuestos de segundas marcas (repuestos llamados generalmente grises), en general de menor costo?

La respuesta desde el Departamento Técnico será: “siempre deben ser originales” y no está equivocada. La mejor garantía de confiabilidad de los equipos es que sea así.

Las consideraciones desde el Armador o desde el Departamento de Compras, será, que el presupuesto tiene límites y entonces surgen otras peguntas:¿Es indispensable el equipo que estamos manteniendo? ¿Hay otro equipo alternativo? ¿Si se para, es fundamental para el funcionamiento del buque o solo un problema menor?

Luego de estas evaluaciones, de las cuales podríamos escribir muchas páginas, las preguntas finales y muchas veces fundamentales serían:¿Tengo presupuesto para poner todo original? ¿Se consiguen los repuestos en tiempo y forma?

Debemos aclarar que hay fábricas que proveen excelentes repuestos alternativos a los originales; saber cuál es la buena y cuál no, depende de nuestra experiencia (lo cual suele salir caro) o de la experiencia de nuestro proveedor, que a la propia suma la de otros armadores que han pasado por circunstancias similares.
El problema es especialmente crítico en el caso de repuestos para Motores Diesel y peor aun en barcos con motores instalados que por su antigüedad están fuera de producción. Hay repuestos, que independientemente de la diferencia de precio, hay que tener la completa seguridad que sean buenos, y eso algunas veces solo lo asegura el original.

Algunos casos:

· Aros, cuesta mucho más el desarme y armado que lo que cuestan directamente los aros, y en algunos casos los aros pueden ser tan malos que se rompan y ocasionen daños mucho mayores que el ahorro inicial.-
· Válvulas y sus accesorios, donde una rotura normalmente crea una avería que siempre es más costosa que el repuesto (roturas de pistones, bielas, camisas, turbos, etc.)
· Cojinetes de biela y bancada, por los daños obvios que puede ocasionar su falla.

1-Hay casos de repuestos no originales que pueden fabricarse localmente y que se sabe, son suficientemente buenos como para reemplazar los originales, como ser el caso de los cojinetes. En Argentina hay quienes fabrican cojinetes que reemplazan perfectamente a los originales.

Hay también proveedores del fabricante del motor, que tienen las especificaciones de los repuestos que ya no están en producción, y que construyen repuestos no originales excelentes.

Para algunas series de motores de gran producción tales como GM o Caterpillar existen repuestos no originales de calidad equivalente y costo muy inferior a estos.

2-Cuando se necesitan repuestos de poco valor y que se construyen según muestra y no con planos, pueden haber en la fabricación, diferencias en las medidas, especialmente en juntas y guarniciones, y siendo el ahorro poco significativo en estos casos, no convendría pensar en repuestos no originales.

También puede pasar que muchos de los proveedores no cotizan estas cosas, porque directamente ni las fabrican, al ser de poco valor, independiente de que lo que sí fabrican, sea de excelente calidad (ejemplo: tal vez nos puedan proveer un O´ring para una camisa de cilindro, pero no un O´ring para el sello de la bomba de aceite).

Pero que hacemos si no hay stock, si ya no se fabrican o hay que importarlos de lugares distantes ¿???

3- Los materiales utilizados, por falta de especificaciones, a veces no son como los originales, excepto que se llegue a uno de los fabricantes que suministra a la firma fabricante del motor. Así nos encontramos con casos en que los pistones o las bielas, pesan diferente al original. En este último caso la magnitud del problema depende de que el motor sea lento o no.

4- En el caso de las compras en el exterior, pudiera ser que las empresas manden los repuestos que uno pide, pero no controlan (incluso no tienen los medios) si tal número de repuesto corresponde exactamente al motor que uno tiene, por eso las empresas japonesas son tan estrictas en dar cotizaciones solo sabiendo el número de serie del motor, año de fabricación, etc.

5- En muchos casos cuando el costo es importante (Cigüeñales; árbol de levas; bielas; turbos y aun pistones) son aconsejables repuestos originales recuperados y controlados; para una mayor garantía se pueden entregar clasificados por alguna Sociedad de Clasificación reconocida internacionalmente. El ahorro en estas situaciones será importante y se mantendrá la calidad del motor sin mayores riesgos.

Finalmente debemos tener en claro que el Responsable de Compras muchas veces debe tener en cuenta factores presupuestarios ajenos a la faz técnica por estar vinculados a la rentabilidad y muchas veces, en empresas chicas o medianas, a la subsistencia.
El factor económico, debe ser explicado a los técnicos para que todos sepan entender que un equipamiento perfecto en una empresa en quiebra está lejos de ser algo deseable.

Ing. Ricardo Juan
Tel-Fax 011 4553 4026
Celular 011 154 437 2924
e mail: ing_rjuan@arnet.com.ar

Inventarios. Repuestos. El precio de la reducción de costos

Cotidianamente, en las empresas, se presenta la discusión entre Mantenimiento y Compras por la reducción de Costos, pero tengamos en cuenta que en el contexto de las empresas, la reducción de costos no es el parámetro adecuado para medir por sí solo el éxito de ninguna gestión.

En general los inventarios están formados desde consumibles económicos hasta repuestos críticos, que son mantenidos por seguridad y que a lo mejor nunca se usarán. Hasta el 50% del valor del inventario puede estar constituido por repuestos que se utilizarán una vez por año y el 20% puede quedar en una estantería sin utilizarse nunca.
Desde el punto de vista financiero, estos repuestos, jamás deberían haberse comprado, pero si no están disponibles cuando son necesarios, podemos tener severas consecuencia por paradas de planta.

Dependiendo del tipo de organización, algunas empresas utilizan a los departamentos de compras como canal primario para realizar las adquisiciones tanto de bienes como de servicios; otras utilizan los departamentos de mantenimiento para tal selección, mientras que algunas otras combinan ambos recursos para separar los aspectos técnicos de los comerciales.
Por lo general, cuando solo se usan a los departamentos de compras, se termina fijando al precio como el único patrón de comparación.

Desde nuestro punto de vista de personas de Mantenimiento pensamos que Compras no entiende nuestras razones, pero no debemos olvidar que la gestión del Departamento de Compras se mide, muy especialmente por la reducción de costos.

Compras podrá entender nuestras razones, pero a la hora de cumplir con sus objetivos, no tendrá ninguna duda con el camino a seguir.

¿Se podría solucionar esto con una mejor comunicación entre Compras y Mantenimiento? Si, pero no alcanza.

Hay que tener en cuenta que a la hora de la evaluación, una disminución de costos, por más pequeña que sea, es cuantificable y exacta. Los efectos de una buena o mala política de manejo de inventarios no son fácilmente cuantificables, puesto que la realidad es compleja y los beneficios o perjuicios obtenidos no son el resultado de una sola causa.

¿Es la imposibilidad de cuantificar exactamente un beneficio razón suficiente para preferir los cuantificables, aunque sean de dudoso futuro?
En este punto debemos pensar en el objetivo común, que no puede ser otro que el de la empresa como totalidad. Ahora bien, ¿es el objetivo de la empresa la reducción de costos o el incremento de las utilidades presentes y futuras?

Con lo expuesto anteriormente no queremos decir que la reducción de costos sea intrínsicamente negativa, sino que no seria el parámetro adecuado para medir por sí solo el éxito de ninguna gestión.

Es fundamental que las organizaciones entiendan que su metodología de compras puede convertirse sin duda, en una sólida ventaja competitiva y en las compras técnicas creo que debe existir una excelente comunicación con el Departamento de Mantenimiento.

¿Qué es un retén?

Por Gentileza del Dpto. Técnico de Juan Gómez Sellados

El retén es un dispositivo mecánico que permi­te evitar el paso de un determinado fluido entre dos piezas de una máquina que están en movi­miento una con respecto a otra como, por ejem­plo, un eje y su apoyo. Dicho eje puede girar o moverse axialmente.

Los retenes poseen un labio flexible el cual hace contacto con el eje y éste tiene la carga de un resorte que lo mantiene en contacto con el mismo cuando éste gira. El diámetro exterior de la pieza hace contacto con la parte fija de la máquina. Este anclaje también impide el paso del fluido.

LAS PARTES

1.- Labio de retención:

Realiza el ajuste contra el eje e impide la fuga del fluido. Generalmente va cargado con un resorte que hace de línea de contacto con respecto a la otra parte de la máquina generalmente un eje rota­torio.

2.- Labio guardapolvo:

Impide la entrada de impurezas a la zona de traba­jo del labio de retención.
De acuerdo con la aplicación, puede no ser nece­saria su utilización de retenes con este tipo de labios en su diseño.

3.- Diámetro exterior:

Realiza el ajuste de la pieza contra el alojamiento y la sostiene fija en el mismo. Este ajuste evita el paso del fluido por esta zona.

4.- Inserto metálico:

Su función es conferir al retén la estructura y la necesaria rigidez para que el mismo pueda ser instalado.

5.- Resorte:

Su función es mantener el contacto entre el labio de retención y el eje por medio de una presión sobre el mismo para minimizar cualquier diferencia entre estos, que pudieran gene­rar falta de contacto. Además este contac­to con el eje permite mantener la carga radial del labio princi­pal con el transcurso del tiempo, absor­biendo el consecuen­te desgaste del material de caucho.

El retén está montado en la parte fija de la máquina con el labio cargado por el resorte en contacto con el eje rotatorio.

6.- Cara grabada:

La mayoría de las piezas DBH llevan grabado en ella el W de pieza y las dimensiones básicas como así también el sentido de giro cuando es una caracte­rística determinante para su uso.

Existen diseños en los cuales el grabado no está presente en esta cara o carecen de éste.

Su utilización

Cuando se necesita utilizar un retén deben tenerse en cuenta una serie de factores que son de vital importancia para lograr un buen funcionamiento de la pieza y una retención eficaz.

DBH elabora retenes con compuestos de caucho distintos (Acrilonitrilo, Silicona, Poliacrílico Vitón y actualmente está desarrollando productos con material Teflón). Cada uno de estos compuestos abarcan necesidades específicas para cada apli­cación y las formulaciones de DBH cubren amplia­mente la mayoría de las exigencias del mercado. Para mayor información con respecto a la elección de compuestos consulte nuestro catálogo técnico.

El Eje

Para que el labio de retención funcione correcta­mente y tenga una larga vida útil, es necesario que el eje cumpla con ciertos requisitos.

Observe lo siguiente:

• Que la dimensión del eje sea correcta
· Que el eje posea un radio o bisel para evitar que al instalar el retén este corte el labio de retención.
· Que no se aprecien golpes o marcas sobre el eje que puedan dañar el labio cuando éste gira.
· Que no haya huellas de mecanizado (Direccionalidad). (Se recomienda que la terminación sea por rectificado controlando su rugosidad).
· Que no haya óxido en su superficie.
· Que se lubrique el eje antes de instalar un retén.

El alojamiento.

Al igual que con el eje, el alojamiento debe cumplir una serie de características para que los retenes funcionen correctamente.

Observe lo siguiente:

· Que la dimensión del alojamiento sea correcta en diámetro y profundidad.
(Si el diámetro es chico no le permitirá su instalación correcta y si es grande tendrá inconvenientes con posibles pérdidas, por otra parte la profundidad correcta evitará que la pieza sobresalga del dispositivo y que el labio trabaje en la zona correspondiente).
· Que el borde del alojamiento esté biselado para evitar dañar la pieza cuando ésta se instala.
· Que no se aprecien golpes o marcas.
· Que no haya huellas de mecanizado (Direccionalidad). (Se recomienda que la terminación sea por rectificado).
· Que no haya óxido en su superficie.
· Que se limpie el alojamiento antes de instalar el retén.

El resorte

El resorte es una parte muy importante en el funcionamiento del retén por eso tenga en cuenta lo siguiente:

·No retire el resorte
·No intercambie resortes con otras piezas
·No corte el resorte
·Observe la compatibilidad del resorte con el fluido a retener para evitar un ataque químico sobre éste.

Instalación

Además de todo lo citado anteriormente debe tenerse en cuenta que si un retén cumple las características antes mencionadas, para que su funcionamiento sea correcto, el mismo debe estar bien instalado ya que ésta puede ser una de las causas de fallas prematuras.

Para instalar una pieza tenga en cuenta:

· Lubrique el retén con grasa o aceite para minimizar la fricción con el eje.
Esta lubricación también protegerá al labio cuando comience a girar el eje.
· Coloque una protección sobre el eje si en este existen chiveteros o marcas por donde deba pasar el retén. Una cinta o vaina puede ser de gran utilidad.
· No golpee directamente sobre la pieza.
Utilice una herramienta para su instalación. (ver figuras)
· Observe que el retén no se instale "cruzado". Debe quedar perpendicular al eje.
· En lo posible utilice una prensa (hidráulica o mecánica) junto al dispositivo de instalación.
· No coloque ningún tipo de adhesivo sobre el diámetro exterior ya que este puede dañar el material del retén.
· No corte el labio guardapolvo.
· No realice ningún desgaste sobre el diámetro exterior. Si su anclaje es dificultoso verifique la dimensión del alojamiento.
· Evite instalar y retirar varias veces la misma pieza ya que las dimensiones del diámetro exterior pueden verse afectadas.

Nunca reemplace piezas teniendo en cuenta el color de las mismas. El color es solo una caracte­rística "visual" y no indica el tipo de material.

Las condiciones del equipo y de la instalación de la pieza son vitales para el funcionamiento de la misma y no siempre son tenidas en cuenta al momento de evidenciarse las pérdidas de fluido por eso recuerde que si estas no son respectadas (estado del eje, alojamiento, resorte) es posible que los retenes no funcionen correctamente o que lo hagan por un período de tiempo corto o que su vida útil se vea reducida considerablemente.

Conservación

Para que los retenes no sufran deterioros en su almacenaje tenga presente estas recomendacio­nes:
• No guarde las piezas en una zona con elevada temperatura. (Sufrirá envejecimiento el caucho de manera prematura).
• No almacene las piezas en lugares húmedos. (La humedad puede modificar características del compuesto).
• No coloque objetos sobre el retén. Evite que éste, soporte peso sobre el mismo. (Pueden producirse deformaciones permanentes en la forma de la pieza).
• No lo exponga a la luz solar de manera directa en su depósito. (Sufrirá envejecimiento el caucho de manera prematura).
• Guarde las piezas en su envoltorio original y rompa éste solo en el momento de instalar el retén. (Así evitará que se ensucie la pieza).
• No cuelgue las piezas por el labio de retención. (Se deformará el mismo).
• Utilice primeramente las piezas más antiguas de su stock. (Evitará envejecimiento del caucho).
• Evite el contacto de la pieza con solventes o pinturas. (Cualquier ataque químico perjudica el material de caucho).

Características

Para tener un mayor detalle e información de características técnicas puntuales para cada apli­cación y/o uso se recomienda que se consulte nuestro "Catálogo técnico" donde podrá encontrar además de las dimensiones básicas de la pieza, dimensiones del eje y del alojamiento, velocidades periféricas y n° de revoluciones, presión de traba­jo, Compatibilidad de materiales, Condiciones de funcionamiento, Tipos de diseño, etc.).

Recomendaciones

· Evite modificar características de la pieza (reducir altura, corte de labio guardapolvo, etc.)
· No elimine componentes de las piezas
· Respete las condiciones de uso del equipo indicadas por el fabricante del mismo.
· Siempre que pueda y ante un reclamo adjunte la pieza usada con su correspondiente

La corrosión en los buques y cómo combatirla

Protección catódica.
Ánodos de sacrificio utilizados en los sistemas de protección catódica

La protección catódica es una técnica de control de la corrosión, que se fundamenta en el mismo principio de la corrosión galvánica, en la que un metal más activo es anódico con respecto a otro más noble, corroyéndose el metal anódico.

Los ánodos que con mayor frecuencia se utilizan en la protección catódica son:

• Magnesio: Los ánodos de magnesio tienen un alto potencial de oxidación con respecto al hierro. Están diseñados para obtener el máximo rendimiento posible en su función de protección catódica. Este tipo de ánodos son apropiados para oleoductos, pozos, tanques de almacenamiento de agua, incluso para cualquier estructura que requiera protección catódica temporal.

• Zinc: Se utiliza para estructuras metálicas inmersas en agua de mar o en suelos con resistividad eléctrica de hasta 1000 ohm-cm.

• Aluminio: Se utiliza, principalmente, para estructuras inmersas en agua de mar.

En el siguiente enlace www.repuestosbarcos.com/articulo_corrosion.htm podemos leer un Informe técnico sobre la corrosión en buques desarrollado por la empresa ZINETI S.A. http://www.zineti.com

Cómo nos ayudan los análisis de aceite en el mantenimiento de los motores

Partimos del principio que la calidad de los aceites que utilizamos en la lubricación de los motores a nuestro cargo es óptima, pero debemos tener en cuenta, que estos no están exentos de contaminaciones externas e internas.

De la misma manera que los fluidos corporales son valiosos indicadores de las condiciones de los organismos vivos, las maquinarias tienen en los lubricantes precisa información acerca del estado de la amplia gama de piezas lubricadas.
El trabajo de “monitoreo de aceite lubricante en uso” es un proceso científico de ensayos de laboratorio con el fin de determinar la presencia y origen de contaminantes en el aceite, así como de verificar eventuales cambios en las características del fluido.

Cuando hablamos de Mantenimiento Predictivo y Proactivo de Motores, el análisis de aceite es una de las herramientas más importante que tenemos, ya que nos permite poder precisar los diferentes tipos de contaminación y las acciones a seguir, además de evitar contratiempos que originaría una rotura imprevista.

El Mantenimiento Predictivo busca detectar tempranamente fallas de un equipo mediante la utilización de técnicas como el análisis de aceite, análisis vibracional o termografía.

El Mantenimiento Proactivo enfatiza la rutina de la detección de parámetros de forma tal de permitir la corrección de las condiciones de causas de fallas, tratando así de evitar que la misma ocurra.

El concepto de análisis de aceite, se señala como la herramienta más segura, menos cara y más accesible que nos proporciona una serie de datos a lo largo de la vida del motor que nos permiten detectar a tiempo averías que podrían resultar importantes si no son detectadas a tiempo antes que se vuelvan criticas. Un análisis periódico es poco costoso, fiable y se integra fácilmente en programas de mantenimientos existentes.

Los laboratorios que hacen los análisis, normalmente identifican tres niveles de desgaste:
1. Normal: Niveles de desgaste, niveles de contaminantes, aditivos, viscosidad, etc. que caen dentro del promedio de la mayoría de los aceites analizados.
2. Anormal: Niveles de desgaste u otras condiciones que están por encima de lo usual.
3. Crítico: Niveles mayores que salen del rango tolerable y que podrían acortar la vida útil del motor inmediatamente. Estos niveles pueden coincidir con los límites condenatorios de los fabricantes.

Debemos aclarar que, los datos y detalles en el reporte científico del laboratorio son valores exactos. En sí no dicen lo que está pasando con el motor, es la interpretación de estos valores lo que provee la utilidad del análisis.
Estos valores necesitan una interpretación y recomendación basada en condiciones, que complementa al resultado del análisis de aceite que efectúa el laboratorio con una interpretación estrictamente técnica. Estas recomendaciones son útiles para mejorar el mantenimiento y extender la vida útil del equipo.

El uso de análisis de aceite usado es una buena base para mantenimiento proactivo basado en condiciones, pero una sola muestra de un motor no es significativa, hay que seguir el historial y comparar los resultados con los de otros equipos similares para ver cuáles son los mejores resultados posibles.

La incorporación de técnicas de mantenimiento predictivo y proactivo mediante el análisis del lubricante de motores diesel ha permitido:

a) Obtener una reducción de los costos de mantenimiento y en los lucros cesantes por paradas no programadas.
b) Una mayor confiabilidad operativa, extendiendo la vida útil de los equipos.
c) Extender el periodo de cambio de lubricantes.

La experiencia adquirida hasta el momento nos permite:

1) Optimizar la combustión, disminuir la dilución por combustible y la contaminación ambiental.
2) Conocer el desgaste normal de los motores.
3) Reducir el consumo de lubricantes.
4) Reformular el protocolo de mantenimiento preventivo.

Norberto Sánchez
norbertosanchez@repuestosbarcos.com

Azufre y su implicancia en los Motores Diesel

El azufre se puede encontrar presente en distintas sustancias en el medio natural, ejemplo: el petróleo crudo.

Un elevado contenido de azufre en los combustibles obtenidos a partir del petróleo son un enemigo potencial para los motores de combustión interna y la contaminación del medio ambiente.

El uso de estos combustibles en los Motores produce una serie de emisiones como producto de la combustión:
Dióxido de carbono (CO2)
Óxido de Nitrógeno (NOx)
Óxido Sulfúrico (SOx)
Materia en suspensión (MS) (Son emisiones que pueden verse a simple vista como el hollín, restos de combustible no quemado y vapor de agua).

Ya hemos hablado, en un post anterior, de cómo estas emisiones afectan el medio ambiente y de cómo tratar de reducirlas; hoy hablaremos de cómo afecta al motor.

La presencia de azufre en el interior de los cilindros, en condiciones de altas presiones y en combinación con las bajas temperaturas del sistema de enfriamiento, es la causa principal para la formación de compuestos ácidos durante la combustión.

La corrosión es provocada por los ácidos que se producen durante la combustión, los cuales son especialmente activos cuando el motor trabaja frío. Este tipo de ataque afecta especialmente a los cilindros y aparece a simple vista como desgaste común. Por otra parte, estos compuestos ácidos llegan también al cárter contaminando el aceite lubricante. Bajo esas circunstancias podría producirse el ataque a los cojinetes, de no haber en el aceite un aditivo anticorrosivo que forme parte de la base alcalina de los lubricantes.

Durante la combustión, el azufre presente en el combustible reacciona con el oxígeno del aire dentro del cilindro para formar óxidos de azufre. El hidrógeno presente se combina con el oxígeno para obtener agua, la cual debe salir en forma de vapor por el conducto de escape del motor.

El aceite lubricante es de vital importancia en la disminución del desgaste corrosivo, ya que una vez que se han formado los compuestos ácidos en el interior del cilindro, la única forma de combatir su efecto corrosivo dentro del motor, es con la correcta aplicación de lubricantes con una adecuada base alcalina (BN).

Por BN se entiende la base alcalina que posee el aceite lubricante para neutralizar los ácidos que pueden formarse durante el funcionamiento del motor como consecuencia de la combinación, en condiciones muy específicas, de los óxidos de azufre con el agua de la combustión. Se expresa en miligramos de KOH necesarios para neutralizar todos los componentes ácidos que se encuentren en un gramo de aceite.

Hay que señalar que la base alcalina (BN) no es el único criterio de la capacidad del lubricante, pero sí representa la guía más adecuada para proteger el motor del desgaste corrosivo. El número base de un aceite de motor va disminuyendo, con respecto a su valor original a medida que va prolongando el aceite su tiempo en servicio.

Nunca se debe dejar agotar el BN en un aceite, ya que originaría la aparición de productos altamente corrosivos y depósitos perjudiciales para el motor.

El lubricante debe poseer suficiente BN en todo momento y como norma, podemos establecer que sería necesario realizar el cambio de dicho lubricante antes que los valores de BN desciendan por debajo de 50% del BN original del aceite.

Norberto Sánchez
norbertosanchez@repuestosbarcos.com

Nota relacionada: Emisiones de gases menos contaminantes generadas por los buques

La buena calidad en aceites para motores

A menudo escuchamos opiniones sobre un aceite para motor, en la estación de servicio, el garaje y el taller. También oímos comentarios sobre los resultados que se obtienen con ciertos lubricantes, sus ventajas o bien sus inconvenientes. Pero como saldo de todos estos comentarios, cabe preguntarse: ¿hablan el mismo idioma los mecánicos de automotores, los automovilistas, los productores de lubricantes? Evidentemente no, porque lo que unos interpretan como indicio de buena calidad, no tiene tal significado para los otros.

Muchos automovilistas, por ejemplo, juzgan la calidad del aceite que usan en el motor por el "consumo", o sea las reposiciones que efectúan entre cambios de aceite. Son pocos los usuarios que prestan atención a la presión del aceite y a la facilidad con que se efectúa el arranque en tiempo frío.

En cambio, para los productores de lubricantes, el "consumo" aisladamente no es índice de calidad. De proponérselo, lo disminuye dando más viscosidad al aceite sin mejorar realmente al producto.

El mecánico de automotores sabe perfectamente que una elevación de consumo de aceite en el automóvil indica en general una necesidad de ajuste o reparación, y no falta de calidad en el lubricante.

Para el fabricante de automóviles, el consumo de aceite queda establecido de acuerdo al diseño del motor. Con el correr del tiempo, admite que aumentará de acuerdo al kilometraje recorrido y a la forma en que ha sido cuidada la unidad.

Indudablemente, interesa, en primer lugar, unificar criterios tan distintos, tratando de llegar a determinar el valor real de los distintos factores que intervienen para fijar la calidad de un lubricante. Para ello nos parece necesario referirnos a las funciones que desarrolla el aceite en el motor.

Funciones del lubricante en el motor

Enumeramos a continuación las principales tareas que un lubricante debe cumplir:

Lubricar, preservando el desgaste.
Sellar los aros impidiendo fugas de gases.
Refrigerar, transmitiendo y disipando el calor de los puntos más calientes.
Dispersar, el carbón producido en la combustión, impidiendo la formación de depósitos y Sedimentos, asegurando así la limpieza del motor.
Neutralizar, la acción de los compuestos corrosivos provenientes de la combustión.

Por lo tanto podríamos decir:

La calidad de un aceite para motor será mayor, si cumple mejor estas funciones

Protección contra el desgaste

Se produce el desgaste en un motor con el correr del tiempo, cuando la lubricación no ha sido suficientemente buena bajo todas las condiciones de operación. Hay una condición que es crítica: "el arranque". En ese momento los cilindros y cojinetes trabajan sin una lubricación completa por falta de aceite en cantidad suficiente.

La mejor lubricación en el arranque se logrará con aceite de baja viscosidad a la temperatura de arranque. En ese momento el motor se halla frío y el aceite, cuanto menos viscoso es, tanto más rápidamente llega a los lugares donde hay fricción.

Por otra parte, un aceite de baja viscosidad presentará una mínima resistencia al movimiento con relación a un aceite más viscoso, lo que facilitará también la puesta en marcha.

Con el motor caliente, vale decir, después de un tiempo prudencial a partir de la puesta en marcha, se requiere que el lubricante mantenga una viscosidad suficiente para que haya en la línea de lubricación una presión que asegure su llegada a todas partes.

Este es el valor del indicador de presión. Es normal que la presión baje al calentarse el motor y constituye un peligro solamente si llega a niveles inferiores a los establecidos para las unidades. Un exceso de presión, indicaría que el aceite es demasiado viscoso, o bien que hay un factor anormal.

Llegamos así a definir que el mejor aceite para reducir el desgaste sería aquel que tuviera una viscosidad moderada a baja temperatura, pero que fuera suficientemente viscoso a las temperaturas altas a que puede llegar el motor. Vale decir, un lubricante que varíe poco con la temperatura, o sea, que tenga un "alto índice de viscosidad".

El sellado de los cilindros

Los gases producidos al quemarse el combustible empujan los pistones hacia abajo produciendo la fuerza útil que se transmite al cigüeñal.

Para la mejor utilización de la energía de los gases es necesario un perfecto sellado entre camisas y pistones por medio de los aros. Estos elementos, como órganos elásticos, deben compensar las dilataciones, las diferencias de diámetros u ovalizaciones resultantes del desgaste, y los desalineamientos dentro de ciertos límites.
Pero aun así, los gases podrían escapar de no haber una película de aceite, tenazmente adherida a las superficies metálicas de aros, camisas y pistones.

Hay una relación entre el cuerpo (viscosidad) del aceite y la resistencia que opone la película a ser desplazada. Cuanto más viscoso el aceite, más tenaz es la película. Pero por otra parte, la distribución del aceite a lo largo de la camisa y en las ranuras de los aros, se hace más dificultosa al aumentar el cuerpo.

El mayor enemigo del sellado es el carbón y formaciones carbonosas que se depositan en las ranuras del pistón y limitan el movimiento de los aros, llegando en el caso extremo a impedirles el movimiento. Habrá entonces mala combustión y pérdida de potencia. El carbón es producido al quemar el combustible y el lubricante. Es necesario que el lubricante "consumido" no deje carbón en los aros, o bien no tenga tendencia a dejar depósito de carbón duro que "pegue" los aros.

Refrigeración del motor

El lubricante debe también contribuir a la refrigeración del motor. Los pistones reciben mucho calor y el agua de refrigeración llega solo a las camisas y a las tapas de los cilindros. El enfriamiento del pistón se hace a través de los aros, pero es la película de aceite la que cierra el circuito para el paso del calor. Si la misma faltara, la transmisión de calor sería pobre.

A los efectos de la refrigeración, un aceite liviano presenta ventajas frente a uno más pesado, en virtud de su mayor capacidad de transmitir calor. Sin embargo, sabemos que la viscosidad del aceite debe ser suficientemente alta para ofrecer una película que separe las superficies metálicas en las condiciones de calor y presión existente en el cilindro.

En lo que respecta a los cojinetes, en los mismos se produce cierta cantidad de calor por rozamiento entre metal, película de aceite y metal. Si este calor no fuera llevado por el aceite que circula, elevaría la temperatura del cojinete a limites no tolerados por el metal de los mismos.

Es muy difícil determinar las ventajas de un lubricante sobre otro de la misma viscosidad, bajo el punto de vista de su capacidad de enfriar los mecanismos. Sin embargo, debemos tener en cuenta que los residuos carbonosos en los aros, las lacas y barnices en los pistones y cojinetes, los sedimentos en el cárter, son todos elementos que se forman por mala calidad del lubricante y que dificultan la transmisión del calor aumentando entonces la temperatura de esos mecanismos acortando su vida útil.

Limpieza del motor

Es común que un motor funcionando con un aceite de buena calidad, del tipo mineral puro, forme con el tiempo depósitos carbonosos, más o menos duros y deje en el cárter sedimentos característicos.

El carbón se forma en los cilindros, por combustión incompleta del combustible y del lubricante. Parte, sale con el humo de escape, parte, pasa al cárter con el aceite, y finalmente una parte queda en pistones, aros, camisas, etc. como hollín con abundante aceite, o en estado de formaciones duras casi desprovistas de aceite.

Los sedimentos carbonosos de los cilindros son dañinos por cuanto resultarán más o menos abrasivos, contribuyendo a gastar pistones, aros y camisas. Por otra parte, pegan los aros permitiendo el paso de los gases en perjuicio de la compresión del motor. Disminuyen también el volumen de la cámara de combustión, dificultan el cierre de las válvulas, etc.
Los depósitos en el cárter son especialmente peligrosos, por cuanto pueden ocasionar una falla de lubricación por taponado del filtro de la bomba de aceite, o provocar la obturación en cualquiera de los puntos del circuito de lubricación.

Los depósitos carbonosos, sean en los cilindros o en el cárter se eliminan con el uso de los aceite con aditivos detergentes. Estos aditivos son sustancias químicas especiales que se agregan al aceite base para dispersar el carbón a medida que se va formando, y mantenerlo suspendido en el aceite, impidiendo así que se deposite en el motor. Lógicamente, el aceite a las pocas horas de uso toma una coloración negra debido al carbón que lo acompaña. Este carbón del tipo finísimo, no causa daño al motor y no molesta en la lubricación. Al cambiar el aceite, en especial con el motor caliente, se elimina el carbón junto con el lubricante usado.

Neutralización de los productos corrosivos

El ataque químico o corrosión, es provocado por los ácidos que se producen durante la combustión, los cuales son especialmente activos cuando el motor trabaja frío.

Este tipo de ataque afecta especialmente a los cilindros y aparece a simple vista como desgaste común.

Por otra parte, estos compuestos ácidos llegan también al cárter contaminando el aceite lubricante. Cuando el vehículo camina en viajes cortos, tipo tráfico de ciudad y especialmente en tiempo frío, el motor no alcanza a adquirir la temperatura necesaria y la ventilación del cárter no es suficiente para conseguir la eliminación de esos compuestos. Bajo esas circunstancias podría producirse el ataque de los cojinetes, de no haber en el aceite un aditivo anticorrosivo que neutralice esas sustancias dañinas. El aditivo tiene el mismo efecto sobre las paredes de los cilindros, impidiendo el ataque a las superficies metálicas.

Un moderno lubricante para motor debe poseer esa función de protección para ser considerado de buena calidad.

Es bastante frecuente que el automovilista se impresione por el color del aceite, por el consumo entre cambios o por cualquier otro factor externo. Debemos recalcar que todos esos factores son ajenos a la calidad. La "buena calidad" la demuestra un lubricante preservando al motor del desgaste, sellado los pistones y uniformando las temperaturas, impidiendo la corrosión y, finalmente, manteniendo la unidad libre de carbón y sedimentos.

Puede afirmarse también que un aceite del tipo mineral puro no satisface todos esos requerimientos, no obstante la más cuidadosa refinación.
El moderno aceite para motor de buena calidad se logra con una base seleccionada y aditivos químicos eficaces y bien dosificados.

Agradecemos la nota al Ingeniero Jorge L. Palma

¿Queremos Reducir el Costo de Mantenimiento?

La organización de mantenimiento de hoy, está bajo una presión continua para recortar costos, mostrar resultados, y apoyar la misión de la organización.
Eliminando estas fallas crónicas, se puede reducir el costo de mantenimiento entre un 40% y un 60%. Estos ahorros se pueden realizar sin necesidad de grandes reestructuraciones internas o
despidos de gente o sacrificios en la calidad del producto. Lo que sí se necesita es hacer cambios en las actitudes y formas de pensar acerca de los procedimientos aplicados en el mantenimiento de la planta cada día.
Leer artículo completo en
www.repuestosbarcos.com/art_mantenimiento_maquinas01.htm

Emisiones de gases menos contaminantes generadas por los buques

Las innovaciones tecnológicas aplicadas a los barcos de nueva construcción o modificaciones en los más viejos podrían reducir las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera producidos por las máquinas de los barcos.

Los avances en los sistemas de combustión en los motores, la hidrodinámica de las hélices, la reducción de la velocidad y el buen mantenimiento de las flotas pueden hacer un aporte importante en esta reducción.

Hoy quisiera comentar un nuevo dispositivo, que ha ganado importantes premios ecológicos internacionales.

La reducción de las emisiones contaminantes que producen los enormes motores diesel marinos se ha conseguido mediante un sistema evolucionado desde el que hasta ahora se utilizaba para controlar la contaminación de los gases de industrias en tierra: el lavado. El lavado de los gases de los buques mediante un sistema instalado por primera vez en la chimenea, aprovecha en este caso las cualidades del agua del mar.

BP Marine es una de las principales proveedoras de combustibles y lubricantes marinos, así como servicio técnico, en todo el mundo. Kittiwake fabrica equipos para medir la calidad de los combustibles, lubricantes y sistemas hidráulicos. Dado que sus experiencias son complementarias, decidieron crear una empresa mixta, Krystallon, para desarrollar tecnologías innovadoras para reducir la contaminación de los buques.

Según los comentarios de la compañía, el nuevo sistema consigue eliminar hasta el 100 por 100 de las emisiones de óxidos de azufre de los motores marinos, sin necesidad de modificar el motor ni cambiar de combustible. El sistema ha demostrado, en condiciones reales, que además reduce el humo que sale por la chimenea, así como el 80 por 100 de las partículas que quedan tras la combustión.

El proceso de lavado de los gases consiste en que los procedentes de la combustión del diesel pesado se mezclan con agua bombeada del mar, a un caudal de hasta 450 toneladas/hora, que los lava eliminando el azufre y las partículas. Mediante una reacción química, el carbonato de calcio que contiene el agua del mar convierte los óxidos de azufre en sulfatos y sales neutras. Tras el lavado se comprueba la composición del agua antes de devolverla al mar, para comprobar que no contiene elementos contaminantes.

El sistema de Krystallon se instaló por primera vez hace tres años en el ferry de pasaje-carga Pride of Kent de la armadora P&O, que navega entre Inglaterra y Francia.

En 2007 se instaló otro sistema similar, además de un circuito de monitorización continua por láser, en uno de los cinco motores diesel de 8,5 MW de potencia que propulsan el buque de cruceros Zaandam de la compañía HAL, con el fin de evaluar si la combinación mejoraba el rendimiento del sistema en buques oceánicos.

El sistema láser detecta y mide los gases emitidos, de manera que en todo momento se conoce la contaminación producida por los humos del buque.

El resultado de las pruebas ha sido una importante reducción de las emisiones contaminantes, a un coste asequible. El costo de esta remodelación ha sido de más de 1,5 millones de dólares y fue sufragado por US Environmental Protection Agency, Environment Canada, la Puget Sound Clean Air Agency, el ministerio de Medio Ambiente de la Columbia Británica, el Clean Air Research Fund y las autoridades de los puertos de Seattle, Washington (Estados Unidos) y Vancouver (Canadá), además de 300.000 dólares que aportó BP.

En mayo de 2007 le fue concedido a Krystallon el premio Protection of the Marine & Atmospheric Environment Award por su sistema de lavado de gases. Los datos iniciales recogidos del Zaandam indicaron la eliminación total de los óxidos de azufre y una reducción muy significativa de los demás contaminantes.

Más información: http://www.krystallon.com/

Norberto Sánchez
norbertosanchez@repuestosbarcos.com