CONCEPTOS TÉCNICOS DE FLUSHING
OLEOHIDRÁULICO. PRINCIPALES DIFERENCIAS CON FILTRACIÓN
INTRODUCCIÓN
Cuando en la Industria, se habla
sobre el término “Control de la Contaminación”, es normal oír la palabra
“Flushing” como una de las medidas necesarias para disminuir el contenido de
partículas en un sistema de lubricación o hidráulico.
En este trabajo, nos proponemos
definir correctamente este término, y que se entiendan las principales
diferencias con el término “Filtración”.
Es de vital importancia que todas
las partes involucradas, manejen la misma terminología, a los efectos de
trabajar con propiedad y profesionalidad en el ámbito de la ingeniería en
lubricación, y sus aplicaciones prácticas en la industria.
Palabras
clave: Flushing, Reynolds, Filtración
DESARROLLO
Existen varias maneras de definir
un procedimiento de Flushing, aquí escribimos textualmente la que aparece en la
Norma ASTM D-6439-05 [1].
Dice así “Circulación de un líquido a través de un sistema de lubricación o
componente, cuando la turbina no está operando, para remover contaminantes”.
Es de destacar que se señala al
procedimiento como aquel indicado para realizar una remoción de contaminantes
del equipo mecánico, su sistema de lubricación o componentes. No está enfocado
en limpiar o filtrar el aceite, sino en limpiar el sistema, los componentes
mecánicos y tuberías.
Para que el Flushing sea exitoso,
es decir, retire la mayor cantidad de suciedad del sistema, y en el menor
tiempo posible, se señalan varios aspectos a tener en cuenta, siendo los más
importantes.
1-
Debe
realizarse antes del primer arranque del equipo (Comisionado), o bien en
Paradas Programadas.
2-
Lograr
un régimen de circulación turbulento. Normalmente el Número de Reynolds debe
ser mayor a 4.000; para asegurar que las distintas capas de fluido dentro de la
tubería, tengan una mejor acción sobre las paredes internas de la tubería.
3-
Uso
de elementos filtrantes de alta eficiencia. Se deben utilizar elementos
filtrantes con un factor βx mayor a 200, para asegurar que las
partículas removidas, sean retiradas del sistema.
4-
Utilización
de Analizadores de Aceite en sitio. Es muy importante contar con equipos de
análisis de Código ISO 4406 (Contenido de Partículas), para realizar un
seguimiento del procedimiento, y determinar cuando la limpieza ha finalizado.
Lo anterior brindará Fiabilidad y
Disponibilidad al Sistema, permitiendo un arranque sin sobresaltos, y la
optimización del tiempo de puesta en marcha y parada programada, conceptos cada
vez más demandados para incrementar la Producción Anual.
Para lograr un régimen
turbulento, es necesario conocer los diámetros de tubería a intervenir, y
aplicar la siguiente ecuación:
Re
= 21.200.Q /(V.d) Q [lts/min]
V [Cts], a la
t° de trabajo
d [mm]
En la práctica, para aumentar el
Re, se puede optar por utilizar equipos externos de bombeo de alto caudal, usar
un fluido de menor viscosidad para el trabajo, o bien calentarlo para disminuir
su viscosidad. Generalmente, se opta por una combinación de todas las opciones
anteriores.
Así por ejemplo, para realizar un
Flushing en una Tubería de 8” (203,2 mm), utilizando un Aceite ISO VG 32, y
considerando una temperatura de operación de 40°C, el caudal mínimo necesario
para cumplir con los requisitos de la Norma sería de unos 1.230 lts/min.
En lo que respecta a filtros de
alta eficiencia, se hace indispensable utilizar una batería de elementos
filtrantes externos con un factor βx > 200, recordando que este
factor βx nos indica qué tan eficiente en la remoción de partículas es
el elemento filtrante. Para este caso βx > 200, significa que la
eficiencia de remoción será mayor al 99,5% en partículas mayores a “x”
micrones.
Estos filtros deben instalarle en
el flujo completo de circulación preferentemente, por lo que normalmente se
requieren grandes superficies, ya que recordemos que trabajamos con altos
caudales.
Regresando sobre el punto
principal de nuestro trabajo, vamos a señalar ahora las diferencias entre el
procedimiento recién definido, y el que erróneamente suele utilizarse en la
industria bajo el nombre de “Flushing”.
Cuando se menciona la palabra
“Flushing”, en repetidas ocasiones se está refiriendo simplemente a una filtración
externa tipo riñón del tanque de aceite o reservorio del sistema. Aunque se
utilicen elementos filtrantes de alta eficiencia, el lector comprenderá
fácilmente que los alcances de este procedimiento, son mucho más limitados que
los alcances del Flushing definido por Norma. Aquí se pretende simplemente
filtrar el aceite, dejarlo en Código, y no realizar una limpieza en el sistema,
objetivo central del concepto “Flushing” definido con anterioridad.
Este procedimiento de filtración,
puede ser realizado con el sistema en operación, utilizando caudales mucho
menores, ya que el uso aquí de caudales elevados, generaría turbulencias dentro
del reservorio que pueden afectar la normal operación del sistema de
lubricación o control.
Normalmente lo aconsejado es realizar
un Flushing al momento de arrancar un equipo por primera vez, y en cada Parada
Programada, a fin de mantener el sistema limpio durante el ciclo de vida de la
máquina, y prevenir de esta manera la contaminación del aceite lubricante.
Durante la operación de la máquina, y de acuerdo a los resultados de los
análisis de aceite que se realicen periódicamente, puede ser necesario conectar
un equipo externo de filtración para disminuir la cantidad de partículas
presentes en el sistema.
Combinando, y no confundiendo,
los procedimientos de Flushing y Filtración durante la vida útil de los
equipos, se logran una mayor duración de los componentes mecánicos, y por lo
tanto una mayor fiabilidad de los equipos. Está demostrado, a través de cálculo
de vida de rodamientos, o tablas de extensión de vida para cojinetes, sistemas
hidráulicos, motores, engranajes, y otros elementos mecánicos, que mientras
menor es el nivel de contaminación, mayor es la vida de estos elementos. [2]
En la siguiente tabla, se resumen
los aspectos principales de ambos términos y sus diferencias:
|
|
Filtración
|
Flushing
|
|
Objetivo
|
Limpiar Aceite
|
Limpiar Sistema
|
|
¿Cuándo?
|
Operación Máquina
|
Arranque o Paro Programado
|
|
Caudales
|
Bajos
|
Altos (Re)
|
|
Eficiencia Filtración
|
Alta
|
Alta
|
En el gráfico que sigue, puede
observarse como el hecho de utilizar elementos filtrantes de alta eficiencia,
en lugar de los elementos filtrantes propios del equipo, aseguran una duración
menor en el proceso del flushing.
Por otro parte, en la tabla
siguiente se visualizan las principales diferencias entre un flushing
convencional, y uno realizado bajo las premisas más exigentes de la Norma ASTM
D-6439. Se resumen los principales puntos donde pueden obtenerse ventajas en
fiabilidad y tiempo de realización del servicio.
CONCLUSIONES
Para lograr una puesta en marcha
y/o arranque luego de una Parada Programada, es vital llevar adelante un
procedimiento de flushing acorde a normatividad, asegurando el retiro de toda la
suciedad del sistema, y en el menor tiempo posible, para mejorar el tiempo de
producción del sistema intervenido.
Asimismo, durante la operación de
los equipos, se debe prestar especial atención a la presencia de contaminantes
en el sistema, con el objetivo de removerlos, y de esta manera asegurar la
mayor vida útil de los elementos mecánicos. En este caso, el recurso de la
filtración externa, siempre debe ser tenido en cuenta.
Es sumamente importante, conocer
ambos procedimientos y aplicarlos en los momentos y de las maneras adecuadas,
para obtener los mejores resultados desde un punto de vista técnico económico.
REFERENCIAS
[1] ASTM
D-6439-05 “Standard Guide for Cleaning, Flushing, and Purification of Steam,
Gas and Hydroelectric Turbine Lubrication System”
[2] Lubricación por Niebla de
Aceite y su impacto positivo sobre la vida de los rodamientos. Trabajo
presentado en I Taller Argentino de Tribología, Mayo 2012, Bahía Blanca.
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