Herramientas Ficha 8- Llaves de Golpe

LLAVES DE GOLPE

Adecuado para: Tornillos y tuercas de cabeza hexagonal o cuadrada que demanden grandes torques ya sea para apretarlo o aflojarlos.
Familia: Herramienta de unión desmontable.

 

➔ DESCRIPCIÓN Y FUNCIÓN
✔ Es una herramienta manual destinada a ejercer grandes esfuerzos de torsión para apretar o aflojar tornillos y tuercas que posean cabezas hexagonal o cuadrada que correspondan a las bocas de la herramienta.
✔ Es una herramienta que ha sido diseñada para apretar o para aflojar tuercas de bloqueo de gran tamaño y torque de ajuste.
✔ Son una buena alternativa para hacer trabajos de desplaza-rodamientos sobre un asiento cónico, pudiéndose complementar también con un manguito adaptador. También se pueden utilizar para desmontar rodamientos de manguito de desmontaje.
✔ Al golpear la llave se produce una vibración a través del cuerpo del tornillo y por lo tanto la liberación de los residuos que mantienen la tuerca trabada.
✔ Se caracterizan por tener una zona especial con una cara idónea para recibir golpes de martillo o maza que permite que se transmita la máxima energía posible en el momento en el que se golpea.
✔Generan una presión de torque excesiva que nos permitirá mover o aflojar una tuerca que haya sido demasiado apretada o esté trabada por óxido o suciedad.
✔ Están fabricadas en acero micro aleado de alta calidad, forjadas en caliente para una mayor resistencia. Están maquinadas con gran exactitud y tratadas térmicamente para brindar la mejor combinación de dureza, tenacidad y resistencia a la torsión.
✔ Las llaves se clasifican según las dimensiones de la abertura de sus bocas expresada en milímetros o pulgadas, que coincide con las medidas entre las caras del tornillo o tuerca a manipular.

➔ NORMAS DE USO Y MANTENIMIENTO
✔ La medida de la llave siempre debe coincidir exactamente con la medida de la cabeza del tornillo o de la tuerca a manipular. Si se hace con una llave incorrecta se estropeará la tuerca y se puede generar un accidente.
✔ Emplear la llave de forma que esté completamente abrazada y asentada a la tuerca, y formando un ángulo recto con el eje de tornillo que aprieta.
✔ Antes de comenzar a golpear comprobar la seguridad de todo el entorno de trabajo, las manos protegidas y el estado del mazo o martillo a utilizar.

➔ NORMAS DE SEGURIDAD
✔ Usar todos los elementos de protección personal adecuados al trabajo que se va a realizar.
✔ Usar protectores oculares para evitar lesiones oculares por partículas desprendidas de los objetos que se trabajan o de la propia herramienta
✔ Los golpes entre piezas de acero pueden generar chispas, por que se utilizarán llaves de golpe antichispas en ambientes contaminados con gases explosivos en los que exista la probabilidad de una explosión.
✔ No utilizar las llaves de golpe para otro fin que no sea el suyo.
✔ Mantener las llaves, martillos y mazas limpias de grasa u otras sustancias resbaladizas.
✔ No golpear con las manos desprotegidas.
✔ El accidente más frecuente es el golpe en las manos del operario se ve obligado a sujetar la llave de golpe para que ésta no salte. Una solución eficiente es sostener la llave con algún dispositivo para que el operario que va sostener la llave evite poner las manos cerca del área del golpe.

✔ Chequear antes de comenzar el trabajo del estado de cabezas de martillos y mazas a los fines de evitar golpes en diferentes partes del cuerpo por desperndimiento de dichas partes de la herramienta.
✔ Asegurar la correcta colocación de la herramienta y las ubicaciónes relativas de los operarios que van a llevar a cabo el trabajo, a fin de quedar fuera de la trayectoria de los golpes.
✔ En el área de trabajo sólo deberán encontrarse los operarios que llevarán a cabo la operación.


Antes de elegir una llave golpe conviene tener en cuenta que existen tres grandes tipos de llaves.

Tipos de llaves de golpe
👉Planas

Una llave de golpe plana tiene una estructura con una zona de golpe y una zona compuesta de una boca abierta o estrías. Esto puede llevar a confusión, haciéndonos pensar que una llave de golpe plana es en realidad una llave de de boca,  estría, combinada o de obstrucción; sin embargo, podemos diferenciarla sabiendo que este tipo de herramienta ha sido concebida para ser golpeada con bastante fuerza, normalmente para operaciones de fabricación o de mantenimiento en un ámbito profesional en el que se emplea maquinaria pesada. 

 

También se suelen utilizar en ambientes corrosivos en dónde la estructura de las tuercas y tornillos queda afectados, de tal forma que no se podrían aflojar con las herramientas convencionales.

La parte del mango lleva una inclinación que hace que la zona de golpe esté elevada en un plano superior a la zona de la estría. No sólo consigue que el golpe sea más seguro, si no que el manejo de la herramienta será mucho más sencillo. Para evitar que las partículas de cromo puedan saltar mientras se golpea la herramienta, algunas llaves de golpe tienen un tipo de acabado especial (fostatizado black) que le conferirá una buena resistencia al uso y al paso del tiempo.

Dentro de las llaves de golpe planas tenemos otros dos tipos:
➤Llave golpe de 12 puntas
Una herramienta pensada para conseguir un buen ajuste entre la tuerca y la herramienta; además, tiene una estructura molecular pensada para aumentar su robustez.

 

➤Llave golpe de 6 puntas:
Más adecuada para el tratamiento de tuercas dañadas en la aristas, o bien para trabajos más complicados. La principal característica de este tipo de llave golpe es que tiene una mayor superficie de contacto con las caras de la tuerca.

 

👉Planas de pared delgada

Integran un revolucionario diseño que nos permite trabajar en lugares en dónde las condiciones de espacio son más reducidas. Al tener una mayor superficie de impacto conseguiremos un plus de seguridad mientras golpeamos, manteniendo la tensión del golpe.
Suelen estar diseñadas en una combinación de acero micro forjado y templado, ya que así aguantan mejor casi cualquier tipo de trabajo que queramos hacer con ellas.

Tan sólo hay llaves planas de pared delgadas de 6 puntas.

👉 Acodadas

Por último, tenemos las llaves de golpe acodadas, que se han diseñado para que cuando se golpee la llave se produzca una determinada vibración que se trasladará a lo largo del cuerpo del tornillo, acabando con los residuos que se adhieren a la tuerca y que evitan que se pueda liberar.

En este tipo de llaves tan sólo las encontraremos de 12 puntas.


👉También existen llaves de golpe llamadas de seguridad que contienen en su boca un elemento de seguridad, un hilo tórico de material sintético resistente a la temperatura que impide que la llave se caiga o salte de su lugar.

El hilo tórico de seguridad reduce la holgura y aumenta la fricción sobre la tuerca, hecho que permite que la llave no requiera ser sujetada con las manos. De este modo se evitan por completo las lesiones por golpes. Además, requieren de un único operario para su uso seguro, evitando que tengan que dedicarse dos operarios para la tarea, que es lo que ocurre habitualmente.

Impide también que la llave caiga al vacío al quedar sujeta por el cordón de seguridad y los grilletes son extraíbles para aquellas aplicaciones donde la altura no suponga un riesgo.


LLAVES ESTRUCTURALES Y DE ALTA PALANCA
Una alternativa a las llaves de golpe a la hora de aplicar altos torques a tuerca y tornillos son las llaves de alta palanca o alto torque.
Se trata de llaves estructurales a las cuales se le aplican una prolongación especial y muy segura con la cual se aumenta el momento de fuerza que se aplica.

Una llave estructural es una llave especial que se pueden utilizar para alinear bridas, ya que poseen una punta punta acodada de forma cónica que permiten alinear los agujeros de una brida con facilidad.

Esta herramienta es indispensable para cualquier industria pesada como son las petroleras, centrales
eléctricas, de gas, etc.,donde se trabaje con tuberias embridadas de gran tamaño.
Estas llaves permiten trabajar en posición vertical y horizontal en lugares de difícil acceso, su diseño le permite generar un óptimontorque sin posibilidad de generar alguna lesión al usuario por la liberación de la llave, siendo esta una llave de alta palanca muy segura.

Una aplicación típica de estas llaves es la conexión de equipos bridados donde las bridas son conexiones de placa sólida soldadas en los puntos de los tubos con varios agujeros ubicados en forma radial alrededor del tubo. El mango cuenta con una conveniente inclinación que mantiene el mango en un plano superior al plano de la estría haciendo más cómodo y seguro el manejo de la llave.

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FUENTES:

M.J.D.

https://www.egamaster.com/phocadownload/fichastecnicas/AD574257_es.pdf

http://www.elpanol.com/pdf/urrea/manuales/urrea_llaves-industriales.pdf

https://baroig.com/soluciones/

https://aurtenetxea.com/herramienta-manual/llaves-de-golpe/

https://www.urrea.com/urrea/listasPrecios/Urrea/6.-Llaves_industriales.pdf

TBN - Numero Total de Base o Total Base Number

TBN - Numero Total de Base o Total Base Number

Los aceites lubricantes tanto química como físicamente, deben ser aptos para ser utilizados en un motor. Estas propiedades se determinan mediante pruebas .

En orden de su importancia, aproximadamente, las pruebas son:

a) Viscosidad.
b ) El punto de derrame..
c) Residuo de carbono.
d) Punto de inflamación.
e) Agua y sedimento.
f ) Acidez / TBN
g) Emulsión.
h) Oxidación.
i) Cenizas.
j) Azufre.
El color del aceite no tiene relación con sus propiedades lubricantes.

TBN  es un termino utilizado en Tribologia, que es la Ciencia que estudia la fricción, el desgaste y la lubricación que tiene lugar durante el contacto entre superficies sólidas en movimiento.

El TBN (Total Base Number) o Numero Total de Base, actualmente llamado también BN (Número Básico), es un valor que mide la capacidad de del aceite de motor para neutralizar la alcalinidad o acidez de los aditivos del mismo, el cual le permite neutralizar el ácido sulfúrico formado en la combustión del diésel, debido al azufre presente en la composición de éste.

La alcalinidad del aceite surge a partir de los aditivos usados para la detergencia del mismo, el cual su objetivo es mantener en suspensión las partículas contaminantes en el seno del aceite evitando así el contacto con las partes metálicas.

El numero base calcula la cantidad de base necesaria para neutralizar la base incluida en 1 gramo de aceite de motor y convierte esta cifra a mg para Hidróxido de Potasio (KOH). Esta cifra se expresa como mg.KOH/g.

En simples palabras es necesario que los aceite de motor posean un alto indice de TBN, para así poder neutralizar el ácido sulfúrico, de esta manera controlar la corrosión del motor y la acidez interna que tiende a descomponer el lubricante.

Otro tema muy importante, es no juzgar la calidad de un aceite por su indice de TBN, ya que debido las normativas medioambientales actuales, regulan y limitan extraordinariamente el contenido de azufre en el combustible diésel, en efecto hoy en día no es necesario tener un aceite con altos indices de TBN.

🔔¿En el análisis de aceite qué representa el TBN, en qué influye si es mayor o menor, y cuál es su relación?

El TBN (Número Básico Total), actualmente llamado también BN (Número Básico), representa la reserva alcalina en miligramos de Hidróxido de Potasio que contiene un gramo de aceite (mgKOH/g). En otras palabras, es la capacidad que tiene el aceite para neutralizar los ácidos que se forman durante la combustión y pasan a través de los aros de pistón (blow-by) al aceite lubricante. Es más acentuado en la medida en que el combustible contiene mayor porcentaje de Azufre (motores diesel o petróleo). Por tal razón, a mayor azufre mayor será la reserva alcalina o TBN exigida al lubricante para proteger al motor.

Durante su funcionamiento, el TBN del aceite debe irse reduciendo en la medida en que va neutralizando los ácidos. Entonces, cuando se interpreta el análisis de aceite, se debe comparar el resultado del aceite usado vs. el del aceite nuevo y estimar en función de la diferencia y de los límites establecidos, si el aceite puede continuar en uso o no.

Las Cenizas Sulfatadas están relacionadas con la cantidad de depósitos metálicos que puede dejar un lubricante cuando es sometido a un proceso de calcinación (eliminación de la parte orgánica del aceite) y luego tratando esos depósitos con ácido (sulfúrico) para formar la sal metálica correspondiente. Pueden imaginarse el aceite entrando en la cámara de combustión de un motor, cuya temperatura puede estar por encima de los 350°C. A esa temperatura el aceite se quema y deja residuos tanto de carbón como de metales.

Tabla demostrativa de la ación de distintos aditivos sobre el valor de TBN

Esos metales están relacionados con el contenido de aditivos que lleva el lubricante. Por lo general, los detergentes alcalinos (que dan el TBN) y el antidesgaste, y están formados por compuestos organometálicos que contienen Zinc, Calcio, Magnesio, Bario, Molibdeno, y otros, que al quemarse contribuyen a la formación de depósitos en la cámara, corona, anillos, asiento de válvulas, pistón, etc. Por lo tanto, a mayor contenido de estos aditivos, mayor será el contenido de Cenizas Sulfatadas. Esta prueba se realiza principalmente en aceites nuevos.

FUENTES:

https://noria.mx/lublearn/q-a-que-es-el-tbn-y-que-indica-en-el-analisis-de-aceite/

https://hidroneumaticaaplicada.blogspot.com/2014/08/tbn-numero-total-de-base-o-total-base.html

AMSOIL Puerto Rico

MAQ 305 MOTORES DIESEL CAPITULO 4 Combustible.

Inconel 718

El Inconel 718 es una aleación de níquel-cromo-molibdeno diseñada para resistir un amplio rango de ambientes corrosivos, picadura y corrosión de rendija. 

Este acero de aleación de níquel también muestra unas excepcionales propiedades como alta resistencia a punto cedente, tensión y deslizamiento de ruptura a altas temperaturas. Esta aleación de níquel es usada desde temperaturas criogénicas hasta 1200° F. Una de las características más sobresalientes de la composición del Inconel 718 es la adición de niobio que le permite el endurecer por envejecimiento, el cual le permite ser recocido y soldado sin endurecimiento espontaneo durante el calentamiento y el refrescamiento. La adición de niobio actua con el molibdeno para endurecer la matriz de la aleación dándole gran fuerza sin tratamiento térmico para lograrlo. Otras aleaciones populares de níquel-cromo son endurecidos por envejecimiento a través de la adición de aluminio y titanio. Este acero de aleación de níquel se puede fabricar fácilmente y puede ser soldado en forma recocida o de precipitación (envejecida) condición endurecida. Esta súper-aleación es usada en una variedad de industrias como; aeroespacial , proceso químico, ingeniería marina, equipos de control depolución y reactores nucleares.

Formas de comercialización

• Lámina
• Placa
• Barra Alambre

Características del Inconel 718

• Buenas propiedades mecánicas- Tensión, ruptura debido a fatiga del material y deslizamiento de ruptura.
• Altas y muy buenas propiedades de resistencia a punto cedente, resistencia de deslizamiento y ruptura.
• Alta resistencia al agrietamiento por tensión de corrosión causada por cloruros y sulfuros.
• Resistente a corrosión acuosa y al agrietamiento por tensión de corrosión causado por el ión cloro.
• Resistente a alta temperatura.
• Excelentes características para ser soldado, resistente al agrietamiento después de ser soldado.

Aplicaciones es usado el Inconel 718

• Procesos químicos.
• Industria aeroespacial.
• Componentes de combustible líquido en motor de cohete.
• Equipo de control de polución.
• Reactores nucleares.
• Tanques de almacenamiento criogénico.
• Válvulas, tornillería, resortes, mandriles, y ganchos para tubos.
• Equipo para terminado de cabezal en pozos y cierre de emergencia (BOP’s)
• Partes del motor de turbinas de gas.

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ENTRADA RELACIONADA:

• INCONEL®

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FUENTE:

http://megamex.com/span/inconel_718.html

Propiedades necesarias de un lubricante y el rol de los aditivos

Propiedades necesarias de un lubricante y el rol de los aditivos
Transcripción de la publicación http://www.lubricar.net/aditivos.htm

Algunas de las propiedades necesarias más importantes para un desempeño satisfactorio de un lubricante son:

1 . Baja volatilidad bajo condiciones de operación. Las características de volatilidad son inherentes a la elección del aceite de base para un tipo particular de servicio, y no pueden ser mejoradas por el uso de aditivos.
2 . Características de flujo satisfactorias en el rango de temperatura a usar. Estas características dependen grandemente de la elección del aceite de base; sin embargo se pueden mejorar mediante el uso de depresores del punto de escurrimiento y modificadores de viscosidad. Los primeros mejoran las características de fluencia a bajas temperaturas, mientras que los últimos lo hacen con la viscosidad a alta temperatura.
3 . Estabilidad superior o habilidad para mantener características deseables por un período razonable de uso. Mientras estas características dependen en un mayor grado del aceite de base, se asocian primordialmente con el agregado de aditivos, que mejoran las propiedades del aceite de base en esta área.
La estabilidad de los lubricantes es afectada por el ambiente en el cual opera. Tales factores como la temperatura, potencial de oxidación y contaminación con agua, combustible no quemado, o ácidos corrosivos, limitan la vida útil del lubricante. Esta es el área donde los aditivos han hecho su mayor contribución en la mejora de las características del comportamiento y en extender la vida útil de los lubricantes.
4 . Compatibilidad con otros materiales del sistema. La compatibilidad de los lubricantes con sellos, rodamientos, embragues, etc., puede ser también parcialmente asociada con el aceite de base. Sin embargo, los aditivos químicos pueden tener una mayor influencia en tales características.
Los aditivos se pueden clasificar como materiales que imparten nuevas propiedades o mejoran las existentes del lubricante o combustible dentro de los cuales se incorporan. No es objeto de esta presentación dar una bibliografía completa de la literatura pertinente a estos materiales. Se hará un intento por presentar una revisión de los aspectos químicos y funcionales.
Los principales tipos de lubricantes para máquinas se han descripto en la literatura por varios autores. Los materiales de interés en este área incluyen:

Tipos de aditivos para lubricantes

Detergentes (Dispersantes Metálicos)	Salicilatos Sulfonatos Fenatos Sulfofenatos
Dispersantes libres de cenizas	Cadenas largas de alquenil succinamidas N-sustituidas Esteres y poliésteres de alto peso molecular Sales de amonio de ácidos orgánicos de alto peso molecular Bases de Mannich derivadas de fenoles alquilados de alto peso molecular. *Copolímeros de derivados de ácidos acrílicos o metacrílicos que contienen grupos polares, tales como aminas, amidas, iminas, imidas, hidroxilo, eter, etc. *Copolímeros de etileno - propileno que contienen grupos polares como los ya indicados.
Inhibidores de oxidación y corrosión de rodamientos	Fosfitos orgánicos Ditiocarbamatos metálicos Olefinas sulfuradas Ditiofosfatos de Zinc
Antioxidantes	Compuestos fenólicos Compuestos aromáticos nitrogenado Terpenos fosfosulfurados
Modificadores de Viscosidad	Polimetacrilatos Copolímeros de etileno - propileno (OCP) Copolímeros de estireno - dienos Copolímeros de estireno - éster
Aditivos antidesgaste	Fosfitos orgánicos Olefinas sulfuradas Ditiofosfatos de Zinc Compuestos alcalinos como neutralizadores de ácidos
Depresores del punto de escurrimiento	Naftalenos alquilados con ceras Polimetacrilatos Fenoles alquilados con ceras Copolímeros  de ésteres de acetato de vinilo/ácido fumárico Copolímeros de acetato de vinilo/éter vinílico Copolímeros de estireno - éster

*También son modificadores de viscosidad

👉Detergentes

Los materiales de este tipo son generalmente moléculas que tienen una larga "cola" hidrocarbonada y un extremo polar. La sección de la "cola" (un grupo oleofílico), sirve como solubilizante en el fluído de base, mientras que el grupo polar es atraído por los contaminantes en el lubricante.
Aunque estos compuestos se llaman comúnmente detergentes, su función parecen ser la de dispersar la materia particulada, antes que la limpieza de la suciedad. Por lo tanto, es más apropiado categorizarlos como dispersantes.
Sulfonatos

Los sulfonatos son los productos de neutralización de un ácido sulfónico con una base metálica. La reacción se puede ilustrar como:

R-SO₃H + MO ó MOH ——> R-SO₃M + H₂O

donde MO = óxido de metal divalente y MOH = hidróxido de metal divalente. R representa un radical orgánico que actúa como un grupo soluble en el aceite.

El peso molecular de un hidrocarburo debe estar en el orden de 350 o más, y la presencia de un radical orgánico en la molécula se considera necesario para la solubilidad del sulfonato en el aceite. Los sulfonatos comercialmente disponibles son de dos tipos: Sulfonatos de petróleo y sintéticos

Sulfonatos de petróleo (o naturales) son sales metálicas de ácidos sulfónicos que fueron primariamente subproductos del tratamiento de fracciones de petróleo con ácido sulfúrico, en la fabricación de aceites blancos. Actualmente, con la gran demanda de aceites detersivos, los sulfonatos han dejado de ser un subproducto para pasar a ser el producto principal. La estructura de la porción orgánica de los sulfonatos de petróleo no son completamente conocidas. Dependiendo de la fuente del petróleo crudo, la estructura puede tener proporciones variables de grupos alifáticos, nafténicos y aromáticos.

➤Sulfonatos sintéticos Son sales metálicas de ácidos producidas por la sulfonación de aromáticos alquilados por reacción con trióxido de azufre. En muchos casos, los sulfonatos sintéticos fueron derivados el benceno con sustituyentes alquílicos largos.

La mayoría de los cationes metálicos de los detergentes en base a sulfonatos son calcio, magnesio y sodio. Los sulfonatos alcalino térreos se pueden preparar por reacción directa del ácido sulfónico con el óxido metálico o hidróxido, o haciendo reaccionar el sulfonato de sodio con el cloruro del metal.

➤Los sulfonatos solubles en aceite que contienen una cantidad de metal en exceso por sobre la estequiométrica se llaman sulfonatos básicos. Entre las ventajas de los sulfonatos básicos esté una gran habilidad para neutralizar sustancias ácidas, además de servir como dispersante de los contaminantes.

➤Salicilatos
Se preparan generalmente a partir de alquil-fenoles por una reacción química conocida como reacción de Kolbe.

El salicilato de potasio puede hacerse reaccionar con cloruro de calcio o de magnesio. La sal resultante sirve para formular detergentes altamente básicos que han probado ser efectivos en aceites para motores diesel.

➤Fenatos y sales de Fenoles Sulfurados
Una amplia clase de fenatos metálicos incluyen las sales de alquil fenoles, sulfuros de alquil fenoles y aldehídos de alqul fenoles. La solubilidad en aceite se logra mediante alquilación del fenol con olefinas que generalmente contienen siete o más átomos de carbono.

El azufre se incorpora en los fenatos por reacción del alquil fenol con cloruro de azufre o azufre elemental. La introducción del azufre y la presencia de un puente metileno baja la corrosividad de los productos hacia los materiales de los cojinetes y mejora sus características antioxidantes.

Los fenatos de calcio son los más usados normalmente. Se fabrican por reacción de los fenoles sustituídos con los óxidos o hidróxidos de los metales. Los fenatos básicos se pueden producir usando un exceso de la base metálica por sobre la cantidad teórica requerida para formar un fenato neutro. Los fenatos básicos tienen un gran poder neutralizante de los ácidos por unidad de peso. Tales productos tienen de dos a tres veces la cantidad de metal requerido para fenatos neutros.

En las estructuras de los varios fenatos mostrados M = metal divalente y R = grupo alquílico.

➤Tiofosfonatos

Los productos comerciales de este tipo son generalmente derivados de componentes ácidos producidos por la reacción entre polibuteno (en el rango de peso molecular de 500 a 1000), y pentasulfuro de fósforo. Un estudio de la estructura de estos compuestos indica que las sales orgánicas presentes son principalmente tiopirofosfonatos, acompañados en algunos casos por 10 a 25 moles por ciento de tiofosfonatos y fosfonatos. También pueden ser preparados fosfonatos y tiofosfonatos solubles en aceite que contienen metal en exceso por sobre la cantidad estequiométrica, sin embargo su uso ha ido decayendo.

👉Dispersantes

Un gran desarrollo en el campo de los aditivos fue el descubrimiento de los dispersantes sin cenizas. Estos materiales se pueden categorizar en dos grandes tipos: dispersantes poliméricos de alto peso molecular usados para formular aceites multigrado y aditivos de bajo peso molecular que se usan cuando no es necesaria una modificación de la viscosidad. Estos aditivos son mucho más efectivos que los tipos metálicos para controlar los depósitos de barros y barnices que resultan de una operación intermitente a baja temperatura de motores de gasolina.

Los compuestos útiles para este propósito se caracterizan por un grupo polar ligado a una cadena hidrocarbonada de un relativo alto peso molecular. El grupo polar generalmente contiene uno o más de los siguientes elementos: nitrógeno, oxígeno y fósforo. Las cadenas solubilizantes son generalmente de un peso molecular mayor que las utilizadas en los detergentes; sin embargo en algunos casos son bastante similares.

No se harán intentos por describir todos los materiales que caen dentro de esta categoría. La discusión se limitará a algunos de los productos comerciales más ampliamente usados.

➤Alquenil succinimidas de cadena larga N-Sustituidas

La mayoría de los productos usados son de este tipo o relacionados que corresponden a la siguiente fórmula general:

El intermediario ácido alqunilsuccinico se obtiene por condensación de una olefina polimerizada, generalmente un poliisobutileno con un peso molecular en el rango de 800 1200, con anhidrido maleico. La parte básica del aditivo usualmente proviene de N-amino alquilpoliaminas, especialmente las polialquilenaminas tales como trietilentetramina, tetraetilen pentamina, etc.


➤Esteres de Alto Peso Molecular

Los materiales de interés comercial en esta área incluyen productos formados por la esterificación de olefinas sustituídas de ácidos succínicos con alcoholes alifáticos. La olefina sustituyente en los ácidos tiene al menos 50 átomos de carbono alifáticos y un peso molecular entre 700 y 5000. Un ejemplo de tales materiales e el producto de reacción del etilenglicol con un anhidrido succínico sustituído:

En esta reacción se pueden emplear polialcoholes tales como glicerol, pentaeritritol y sorbitol.

➤Bases de Mannich a partir de Fenoles Alquilados de Alto Peso Molecular
Se forman por la condensación de un fenol alquil - sustituído de alto peso molecular, una alquilenpoliamina, y un aldehído tal como formaldehído. Una descripción de la reacción de polipropilenfenol, tetraetilenpentamina y formaldehído es:

➤Dispersantes Poliméricos
Estos dispersantes sin cenizas pueden servir para la función dual de dispersante y modificador de viscosidad. Tienen dos características estructurales diferentes: aquelas que son similares a los materiales empleados como modificadores de viscosidad y aquellas de los compuestos polares (que imparten propiedades dispersivas) Los modificadores de viscosidad se discutirán en una sección separada. La fórmula general para los dispersantes poliméricos podría ser:

donde la porción hidrocarbonada es un grupo oleofílico, A = grupo polar, y R = grupo alquilo C_1-6 , grupo alquenilo C_4-6 ,o alquilo. Alguna de las muchas posibilidades de grupos polares son:

👉Inhibidores de Oxidación y Corrosión
La función de un inhibidor de oxidación es prevenir el deterioro del lubricante, asociado con el ataque del oxígeno. Estos inhibidores destruyen los radicales libres (rompedores de cadena) o interactúan con los peróxidos involucrados en el mecanismo de oxidación. Entre los antioxidantes más ampliamente usados están los de tipo fenólico y los ditiofosfatos de zinc. A los primeros se los considera como rompedores de cadena, mientras que los últimos se piensa que son destructores de peróxidos.
La corrosión de los metales de los cojinetes se considera generalmente que se debe principalmente a la reacción de los ácidos con los óxidos de los metales de los cojinetes. Durante la operación del motor, estos ácidos se originan por productos de la combustión incompleta del combustible, o por la oxidación del lubricante. Los inhibidores de oxidación pueden reducir esta tendencia significativamente.
Los detergentes pueden reducir la corrosión de los cojinetes neutralizando los ácidos corrosivos. Otros inhibidores tales como el ditiofosfato de zinc y las olefinas fosfosulfuradas no sólo inhiben la oxidación sino que forman una capa protectora sobre la superficie de los cojinetes, haciéndoles impenetrables al ataque de los ácidos.

➤Inhibidores Fenólicos (Rompedores de Cadena)
La eficiencia inhibidora del fenol se incrementa marcadamente por la sustitución de grupos alquílicos en las posiciones orto y para, especialmente cuando los sustituyentes orto son grupos voluminosos tales como Terbutil, y el sustituyente para es un grupo alquílico primario. Una gran variedad de estos fenoles se producen comercialmente para se empleados como inhibidores en aceites para transformadores, turbinas y motores.
La estructura metilenbis es más efectiva en aplicaciones para alta temperatura debido a sus características de baja volatilidad comparada con las otras moléculas.

➤Ditiofosfatos de Zinc (Destructores de Peróxidos)
Estos materiales son de una gran importancia comercial en los lubricantes para motores, en los cuales no sólo actúan como antioxidantes sino que también lo hacen como protectores de corrosión y antidesgaste de los cojinetes. Se fabrican de la siguiente manera:

donde R = alquil o aril. Ambos derivados alquílicos o arílicos se emplean comercialmente. Los derivados alquílicos son generalmente más efectivos como aditivos antidesgaste. Los derivados arílicos tienen un alto grado de estabilidad térmica.
Las características antidesgaste y de estabilidad térmica de los compuestos alquílicos se pueden variar utilizando diferentes alcoholes, esto es: primarios vs. secundarios y de alto vs. bajo peso molecular. Los principales grupos alquilos son propilo, butilo, hexilo, octilo, y mezclas de éstos. Los efectos de un radical alquilo en la temperatura de descomposición térmica de los dialquilditiofosfatos de zinc (ZDP), se muestra en la siguiente tabla:

Efecto del Radical Alquilo sobre la Descomposición Térmica de ZDP

Radical Alquilo	Temperatura de Descomposición (°C)
Isopropilo	196
4-Metilo 2-pentilo	197
N-Amilo	212
N-Octilo	>251

La estabilidad se incrementa con la longitud de la cadena alquilada y baja por los grupos alquílicos secundarios con el mismo número de átomos de carbono. Se debe notar, sin embargo, que las características de comportamiento general de los ZPD no se relacionan con la temperatura de descomposición.

👉Aditivos Antidesgaste
El desgaste es la pérdida de metal con el subsiguiente cambio en la luz entre las superficies móviles. Si continúa, resultará en un mal funcionamiento del equipo. Entre los principales factores causantes de desgaste son el contacto metal - metal, presencia de abrasivos, y ataque de ácidos corrosivos.
El contacto metal - metal puede ser prevenido adicionando compuestos formadores de capas que protejan la superficie, bien por absorción física o por reacción química. Los ditiofosfatos de zinc se usan ampliamente para este propósito y son particularmente efectivos para reducir el desgaste en los árboles de levas. Otros aditivos contienen fósforo, azufre, o combinaciones de estos elementos.
El desgaste por abrasión se puede prevenir por la remoción de las partículas por filtración del aire que entra al motor, y del aceite.
El desgaste por corrosión resulta principalmente de los compuestos ácidos formados por la combustión. Este tipo de desgaste se puede prevenir usando aditivos alcalinos tales como fenatos básicos y sulfonatos.

👉Modificadores de Viscosidad
Los modificadores de viscosidad, o mejoradores del índice de viscosidad, como fueron conocidos en principio, comprenden una clase de materiales que mejoran las características de viscosidad/temperatura del lubricante. Esta modificación de las propiedades reológicas resultan en un incremento de la viscosidad a todas las temperaturas. El incremento en la viscosidad es más pronunciado a altas temperaturas, lo cual mejora sensiblemente el índice de viscosidad del lubricante. Esto se manifiesta por un decrecimiento en la pendiente de la curva viscosidad/temperatura graficada en un papel logarítmico ASTM.

Los modificadores de viscosidad son generalmente polímeros orgánicos solubles en aceite con pesos moleculares en el rango de 10.000 a 1.000.000. La molécula del polímero en solución es "hinchada" por el lubricante, y el volumen de la molécula así "hinchada" determina el grado al cual el polímero incrementa la viscosidad. Cuanto más alta la temperatura, más grande es el volumen y más grande el efecto "espesante" del polímero.
Además de la mejora en la viscosidad, del comportamiento de estos polímeros también depende la estabilidad de la resistencia al corte y la estabilidad química y térmica. Con un dado sistema de polímeros, la estabilidad al corte disminuye con el aumento del peso molecular. La pérdida debida al corte se refleja en una pérdida de la viscosidad del lubricante. Por otra parte, el "poder espesante" del modificador de viscosidad se incrementa con un incremento en el peso molecular, para un dado tipo de polímero. Se debe establecer un balance que tenga en cuenta la estabilidad al corte y las necesidades de viscosidad, al igual que la estabilidad térmica y a la oxidación durante las condiciones actuales de operación de la máquina.

👉Depresores del Punto de Fluencia
Los depresores del punto de fluencia previenen la congelación del aceite a bajas temperaturas. Este fenómeno se asocia con la cristalización de las ceras de parafina que están presentes en las fracciones de aceite mineral. Para lograr bajos puntos de fluencia, las refinerías eliminan los constituyentes que contienen ceras, los cuales solidifican a temperaturas relativamente altas, madiante un proceso conocido como "descerado". El descerado completo podría reducir el rendimiento del aceite a un nivel no económico. Por lo tanto el proceso de descerado se suplementa usando aditivos que bajan el punto de fluencia del aceite

Los depresores del punto de fluencia no previenen que las ceras cristalicen en el aceite. Más bien se absorben en los cristales y reducen así la cantidad de aceite ocluído en el mismo. Al reducir el volumen del cristal permiten el flujo del lubricante.

👉Aditivos varios
Esta categoría incluye compuestos antioxidantes e inhibidores de espuma. Los productos químicos empleados como antioxidantes incluyen sulfonatos, imidazolinas sustituídas, aminas, etc. Una considerable cantidad de información de estos aditivos se puede obtener de las patentes de los productos. Los agentes antiespumantes incluyen siliconas y varios copolímeros orgánicos.

FUENTE:

http://www.lubricar.net/aditivos.htm

Turbinas de Gas Principales Averías

Transcibo aquí un artículo de http://www.turbinasdegas.com en la que se enumeran de una forma muy sintética las fallas mas comunes en generadores de gases. Estas fallas son comunes tanto para instalaciones terrestres como para instalaciones marinas, por lo que las veo como de mucha utilidad.

El universo de fallas en generadores de gas es enorme, pero en este artículo el autor enumera una línea de fallas frecuentes, que a veces son aisladas, y otras veces originan o se combinan con otras dificultando al técnico un ráapido y correcto diagnóstico.

Principales Averías en Turbinas de Gas

➤Fallos en el compartimiento de filtros de aspiración de aire.
Es un fallo importante ya que el filtrado del aire se encarga de intentar que el aire entre lo más limpio posible de partículas y objetos extraños al compresor, ya que cualquier objeto por partícula sólida por muy pequeña que sea puede ocasionar graves daños a nuestro equipo, los posibles fallos que se suelen dar son los siguientes:

• Roturas de filtros.
• Conductividad alta en agua.
• Entrada de suciedad por cierre no estanco del compartimiento de filtros de aspiración de aire , por ejemplo que no esté bien cerrada la puerta de acceso.
• Corrosión en el compartimiento de filtros de aspiración de aires.

➤Fallos en álabes (compresor y turbina de expansión)

El fallo en los álabes es un muy delicado ya que los álabes son los encargados de impulsar el aire en el compresor y de aprovechar los gases de combustión para mover la turbina, por lo que están sometidos a esfuerzos y cargas térmicas muy grandes, todo ello girando a altas velocidades, lo que puede provocar que pequeños defectos en su superficie se hagan importantes al poco tiempo, pudiendo llegar a romperse el alabe y provocando un gran desastre en el interior de la turbina, a continuación a exponer algunos de los más importantes:

• Impactos (FOD, Foreign Object Damage y DOD, Domestic Object Damage).
• Fisuras (cracks).
• Rotura por velocidad crítica.
• Pérdida de recubrimiento cerámico (coating loss).
• Obstrucción de orificios de refrigeración.
• Corrosión (fretting).
• Erosión.
• Roces (Rubbing).
• Deformación por fluencia térmica (creep).
• Sobretemperatura (overfiring).
• Decoloración (en compresor).

➤Fallos en cámara de combustión

La cámara de combustión es el lugar donde se produce combustión del combustible con el comburente en ella se pueden alcanzar muy altas temperaturas y presiones, que provocarían la destrucción del metal si este se encontrase desnudo por ello se ha de recubrir de materiales cerámicos y estar refrigerado, siendo este uno de los fallos posibles que se pueden dar en esta parte del grupo, pero también hay otros como los siguientes:

• Llama pulsante, provoca una vibración.
• Pérdida de material en las placas de recubrimiento (TBC spallation).
• Sobretemperatura en lanzas, provocando su degradación.
• Sobretemperatura en piezas de transición, lo que puede llevar a su rotura como se muestra en la siguiente imagen.

➤Fallos del rotor

El rotor es el elemento que nos une todo el sistema en la turbinas de un solo eje, por lo que un fallo en el es muy importante ya que al unir turbina, compresor, generador y turbina de vapor, el fallo puede ser comunicado a todo el sistema con lo que ello supondría de desajustes y daños. Los posibles fallos que de pueden dar en el rotor son:

• Bombeo del compresor, no entra suficiente caudal de aire.
• Ensuciamiento del compresor.
• Vibración que puede estar causada por las siguientes circunstancias:

1. Mal estado de sensores de vibración o tarjetas acondicionadoras de señal.
2. Desalineación.
3. Falta de presión o caudal de aceite.
4. Mala calidad de aceite: aceite con agua o con viscosidad inadecuada.

• Desequilibrio por:

1. Incrustaciones.
2. Rotura de un alabe.
3. Equilibrado mal efectuado.
4. Vibración en alternador o reductor.
5. Fisura en el eje.
6. Curvatura del eje.
7. Cojinetes en mal estado.
8. Defectos en la bancada.

➤Ingestión, que consiste en una reacción en cadena como consecuencia de la rotura de un alabe o por la introducción de un objeto que provoque la rotura de álabes, pudiendo dejar la turbina como en la siguiente imagen.

Ingestión en rotor de turbinas.

Una fisura en el rotor, no tiene solución permanente solo temporal. Aparece cuando una grieta superficial progresa, se detecta por el aumento de vibración, que no se corrige con nada, el problema es que no se suele tener un rotor de repuesto, y en muchos casos hay que fabricar uno nuevo, con todo esto hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar una turbina, que hay que elegir una turbina cuyo fabricante garantice la disponibilidad inmediata de un rotor.


➤Fallos de la carcasa

La carcasa es la encarga de cubrir el compresor, cámara de combustión y turbina, sirviendo también de soporte a los álabes fijos y móviles, para las conducciones de combustible y los diversos instrumentos, por lo que al ser la encargada de cubrir todo el sistema se debe vigilar su perfecto estado para no tener fugas de aire que nos hagan perder presión, o que provoquen la entrada de objetos extraños, con el consiguiente riesgo para la turbina. Los fallos más comunes son:

• Fisuras en la carcasa.
• Fugas de aire por carcasa.
• Perno bloqueado, los tornillos de sujeción se ha podido quedar soldados en sus agujeros.

➤Fallos en cojinetes

Los cojinetes son unos elementos esenciales, ya que es ahí donde va apoyado el rotor y por tanto todo el sistema, también nos evitan los desplazamientos hacia delante o detrás del sistema, ya que la turbina provoca un empuje. Se utilizan cojinetes antifricción ya que los rodamientos no aguantarían el peso de semejante sistema, los cojinetes tienen una capa de un metal llamado Babit, que permite girar al rotor con un rozamiento muy pequeño, pero es un metal muy delicado que hay que cuidar para evitar su degradación y por tanto el comienzo de posibles problemas. Los posibles fallos que se pueden dar en esta pieza son los siguientes:

• Desplazamiento axial excesivo.
• Fallos en la lubricación.
• Desgaste del material antifricción.
• Golpes y daños en material antifricción.
• Problemas de lubricación:

1. Agua en el aceite.
2. Contaminación.

➤Fallos de control y de la instrumentación

La probabilidad de fallo es estable en toda la vida del equipo, pero hay veces que todo el sistema puede estar funcionando bien, pero que sean los sensores que nos tendrían que indicar los fallos los que estén funcionando mal, y nos estén dando falsos fallos que nos podrían hacer parar la central y a la hora de ir a ver la avería ver que todo esta correcto y que ha sido un fallo del sensor que como todo se puede estropear, por lo que para evitar estas falsas alarmas se utiliza el sistema 2 de 3, esto es, tenemos 3 sensores para controlar la misma cosa, solo en caso de que 2 de esos 3 sensores nos adviertan de fallos debemos hacerlos caso, ya que puede ser que si solo fuese uno podría estar averiado.


Existen determinados factores aumentan la probabilidad de fallo como son:

• Temperatura.
• Humedad.
• Polvo y suciedad.
• Tensión de alimentación.
• Los fallos más habituales en el sistema control podemos destacar los siguientes:

1. Sensores de temperatura.
2. Sensores ópticos.

El fallo del sistema de control de demanda, por lo que para mitigarlo en la medida de lo posible se debe hacer:

• El sistema de control de demanda debe ser redundante.
• Toda la instrumentación (incluidos sensores, transmisores y tarjetas de bus de datos) debe tenerse disponible en stock en la planta para un eventual reemplazo inmediato.

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ENTRADAS RELACIONADAS

• LAS TURBINAS DE GAS
• TURBINAS Álabes
• TURBINAS Tipos de Turbinas de Gas
• TURBORREACTORES Introducción
• Turbinas Partes Principales 
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• TURBORREACTORES Introducción

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FUENTE:

http://www.turbinasdegas.com/principales-averias

Tribocorrosión

Tribocorrosión

La tribocorrosión es un conjunto de fenómenos combinados de corrosión-desgaste.
Se conoce como tribocorrosión a la degradación irreversible que sufre un material por el efecto de la interacción simultánea, mecánica y físico-química, de dos superficies en contacto, en presencia de un medio corrosivo.
Este fenómeno puede ocurrir para una amplia variedad de configuraciones de contacto, algunas de ellas esquematizadas en la figura.

Ejemplos de configuraciones de contacto en procesos de tribocorrosión.

El desgaste por deslizamiento es una de las configuraciones más extendidas para el estudio de fenómenos de tribocorrosión, principalmente a nivel de laboratorio. A su vez, puede presentar diferentes geometrías de contacto, tales como: bola sobre disco, punzón sobre disco o disco sobre disco, y el movimiento relativo entre las dos superficies puede ser unidireccional, o bidireccional. Un caso particular de este tipo de configuración es el fretting. El fretting es un movimiento bidireccional de muy pequeña amplitud que suele producirse por vibraciones en presencia de un medio agresivo, sobre todo, en el caso de elementos ensamblados, como sucede en las válvulas de los motores de combustión.
Otra configuración en la que se producen efectos tribocorrosivos es la que tiene lugar en rodamientos, como por ejemplo, los cojinetes de bolas, que aún operando en condiciones lubricadas que previenen de los efectos de la corrosión y el desgaste, pueden presentar fenómenos de tribocorrosión debido a la contaminación del aceite, generalmente por agua, lo que produce un aumento de la agresividad del medio.
El impacto de partículas sobre una superficie en un ambiente agresivo también puede resultar en la degradación del material por la acción combinada de procesos mecánicos y electroquímicos. Un ejemplo real de procesos de erosión – corrosión es el que puede ocurrir en tuberías, válvulas, bombas, etc. En estos casos, la acción combinada del flujo de un medio agresivo (agua, gas, petróleo, etc.) con partículas en suspensión que sean capaces de generar daños mecánicos por impacto con la superficie, puede conducir a un fallo catastrófico del material.
Es importante mencionar, que aunque los fenómenos de tribocorrosión normalmente se asocian a procesos de degradación severa de los materiales, también son de gran utilidad en algunas  aplicaciones, como por ejemplo, en los procesos de pulido mecánico – químico, donde la eliminación de material resultante de las interacciones químicas y mecánicas permite obtener superficies con una rugosidad superficial determinada.

Los procesos de degradación en los que se combinan los fenómenos de corrosión-desgaste se producen en diversas aplicaciones pertenecientes a diferentes sectores industriales como el biomédico, aeronáutico, petroquímico, nuclear, naval, etc. La alta competitividad del mercado actual hace que se estén realizando grandes esfuerzos en diseñar superficies que exhiban una elevada resistencia a este tipo de fenómenos de degradación. No obstante, previo al diseño de estas superficies, es importante adquirir un mejor conocimiento de los mecanismos involucrados en los procesos de tribocorrosión.

Puesto que los fenómenos de corrosión y desgaste son procesos superficiales, mediante la modificación superficial de las aleaciones metálicas se pueden obtener materiales con características diseñadas a medida para satisfacer las necesidades de diversas aplicaciones industriales. De esta manera, se puede alargar el tiempo de vida de la pieza, reduciendo cuantiosos costes, tanto directos (reparación y sustitución), como indirectos (paradas de producción).
En general, los tratamientos de modificación superficial para aplicaciones en tribocorrosión han de cumplir dos objetivos fundamentales: incrementar tanto la resistencia al desgaste de la superficie, como la resistencia frente a la corrosión.

 FUENTE:

 https://repositorio.uam.es/xmlui/handle/10486/4855