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Datos Técnicos

El Análisis de aceites consiste en la realización de tests fisico-químicos en el aceite con el fin de determinar si el lubricante se encuentra en condiciones de ser empleado, o si debe ser cambiado. es una de las técnicas simples, que mayor información proporciona al Administrador de Mantenimiento, con respecto a las condiciones de operación del equipo, sus niveles de contaminación, degradación y finalmente su desgaste y vida útil.

Muchos departamentos de mantenimiento tienen actualmente Programas de Análisis de Aceite. Algunos utilizando el laboratorio de su proveedor de lubricantes o contratando los servicios de laboratorio privados. En muchos de los casos los resultados del análisis, son recibidos semanas o meses después de la toma de la muestra y la información se vuelve irrelevante, ya que para ese momento, las condiciones del equipo ya son diferentes, en muchos casos el aceite ya fue cambiado y en otros el equipo ya falló y fue reparado.

Objetivos del seguimiento analítico de los aceites:

  • Controlar el estado de la carga de aceite
  • Controlar el estado del equipo

Muestreo: Es importante que la muestra sea representativa, debe ser extraída del equipo en las condiciones normales de operación (con el aceite en circulación y caliente) o inmediatamente después de haber parado la máquina. No deben tomarse muestras en frío. Deberán tomarse las cantidades necesarias y etiquetarlas con el mayor número posible de datos de su origen.

Análisis del aceite:

    • Examen visual
    • Aspecto: Aceite claro y limpio. Aceite turbio. Fase de agua decantada. Aceite sucio. Aceite sucio con partículas decantadas. Indeterminable
    • Color – olor: Mas oscuro implica oxidación del aceite, mezcla, contaminación. Mas claro puede indicar mezcla, presencia de agua
    • Partículas en suspensión
    • Viscosidad: Es la resistencia del fluido al al flujo con respecto a la temperatura. La viscosidad cinemática se mide por el tiempo que un determinado volumen de aceite emplea en fluir a través de un tubo capilar a una temperatura determinada. Este tubo capilar se introduce con el aceite a controlar en un baño a temperatura constante hasta que la temperatura se estabilice. En él hay unas marcas calibradas que definen un volumen determinado, el cual multiplicado por el tiempo nos da la viscosidad cinemática en mm2/s (ó cSt) a dicha temperatura. La viscosidad se da normalmente a dos temperaturas (40ºC y 100ºC). El grado de viscosidad ISO se define como la viscosidad a 40ºC.
      • Cambios en la viscosidad:
        • Mayor – Menor
        • Oxidación del lubricante-contaminación con fuel
        • Espuma/cavitación de la bomba- corte molecular
        • Emulsión con agua – contaminación con agua no emulsificada
        • Contaminación con sólidos – refrigerante
  • Indice de acidez (T.A.N): (IP 177 / ASTM D664) – La cantidad de producto básico, expresado en mg KOH/g requeridos para neutralizar todos los componentes ácidos presentes en 1g de la muestra
    • Para obtener una muestra representativa, las muestras se calientan a 65°C para asegurar que cualquier sedimento o depósito que pueda contener compuestos ácidos se disuelva en el aceite
    • La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en el potenciómetro con una solución de KOHPermite detectar la oxidación del lubricante y el consumo de aditivos. Un aumento del mismo es síntoma de oxidación y una disminución de consumo de aditivos.

Las variables a ser medidas son:

  • Resistencia, impedancia
  • Inductancia, ángulo de fase
  • Desbalance de fases
  • Relación corriente/frecuencia en función de la impedancia
  • Resistencia a tierra
  • Estado de las barras del rotor
  • Uniformidad del entrehierro
  • Alcalinidad (T.B.N.) (IP 177 / ASTM D664). La cantidad de acido, expresada en el número equivalente de mg KOH, requeridos para neutralizar todos los compuestos ácidos presentes en 1g de muestra
    • Para obtener una muestra representativa, las muestras se calientan a 65°C para asegurar que cualquier sedimento o depósito que pueda contener compuestos ácidos se disuelva en el aceite
    • La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en el potenciómetro con una solución de HClInterpretación: El TBN mide la reserva alcalina del lubricante, y mayormente se aplica a lubricantes para motores. Si un lubricante contiene aditivos no alcalinos, no es muy útil determinar el TBN, ya que es probable que no haya. Si el TBN alcanza el 2.0 o disminuye más del 50% con respecto al punto de partida, se debe considerar un drenaje.Entre las aplicaciones sugeridas se encuentran los motores alternativos, motores a gas natural y compresores que usan lubricantes alcalinos.

 

  • Espectrometalografías: Cualquiera de las técnicas usadas para detectar y cuantificar trazas de elementos metálicos. Se realiza para medir partículas metálicas menores de 10 micras y nos brida información sobre desgaste, contaminación y aditivos

 

  • Análisis infrarrojo: Es una forma de espectroscopia de absorción restringida a la región de longitud de ondas espectrales infrarrojas que identifica y cuantifica los grupos funcionales orgánicos
    • Un haz de luz infrarroja atraviesa una muestra de aceite usado contenido en una celda de cristal. El espectro de infrarrojo generado por la muestra se reproduce en un gráfico
    • Cada tipo de aceite tiene un espectro característico (como una huella digital) que permite comparar el aceite nuevo con el usado
    • Las diferencias entre los espectros muestran algunos cambios de los componentes del lubricante en servicio
    • Por ejemplo, puede medirse cuanto antidesgaste se ha consumido en un aceite hidráulico, contenido en agua u oxidación

 

  • Espectrometria de Emisión (I.C.P.):
    • La muesta se caliente y se lleva hasta un estado de plasma
    • Los elementos presentes emiten ciertas radiacíones en el espectro visible y ultravioleta
    • La radiación emitida es separada en diferentes longitudes de onda por difracción
    • La intensidad de la radiación es medida a diferentes longitudes de onda y esto permite calcular las concentraciones de los diferentes elementos presentes en la muestra
    • Se pueden medir concentraciones desde 1 a 1000 ppm. Esta técnica se utiliza para determinar el nivel de aditivos (Ba,Ca,Mg,P,B), metales de desgaste (Fe,Cu,Pb,Ag,Al,Ni) y contaminantes (Si,Na,K,Ba)

Análisis de aceites en transformadores

El conocimiento exacto de la condición de los transformadores es esencial para todas las redes eléctricas. Por tal motivo,  el monitoreo en línea de transformadores críticos es cada vez más importante. Esta información permite que la operación de unidades vitales sea maximizada evitando  fallas costosas.

El Análisis de Gases Disueltos (AGD) y la medición de humedad en el aceite aislante, son reconocidas como las pruebas más importantes para el monitoreo de la condición de los transformadores. Entre las ventajas de esta técnica se pueden enumerar.-

  1. Evita costos por paros no planeados.
  2. Detecta desde su inicio, las fallas en el transformador
  3. Optimización segura de la capacidad del transformador, maximizando la productividad de la unidad
  4. Permite calcular el envejecimiento del transformador
  5. Se puede identificar el tipo de falla de acuerdo a los resultados
Transfix
Transfix

HYDRAN

El Hydran M2 es un instrumento de monitoreo en línea del gas disuelto y humedad en el aceite de un transformador.  El equipo alerta al personal ante el desarrollo de una condición de falla. El Hydran suministra información clave para minimizar el riesgo de una parada no planificada.

Por medio de una conexión adicional de sensores (por ejemplo de las temperaturas en la parte superior e inferior del tanque de aceite, carga del transformador y temperatura ambiente), podremos correlacionar estos datos, junto con la información de AGD y humedad,  con algoritmos preinstalados en el equipo, provenientes de estándares de la IEEE, acerca de modelos matemáticos para evaluar la condición del transformador.

Infografía de conexión de GE Hydran M2 con planta eléctrica
Infografía de conexión de GE Hydran M2 con planta eléctrica

TRANSFIX

 El TRANSFIX representa una nueva generación de equipos de AGD en línea que proporciona una comprensión intuitiva de la condición de los transformadores.

Su amplia utilización en campo ha demostrado que el TRANSFIX proporciona información confiable  ventajas reales para el seguimiento de los equipos:

AGD & Agua

8 gases de falla mas humedad y nitrógeno.

No requiere consumibles

No requiere gases de arrastre o de calibración.

Mantenimiento Mínimo

Reduce gastos e inconvenientes para el usuario.

Opciones de Comunicación

Amplias opciones de comunicación local y remota.

Ajuste de Alarmas

Sofisticado sistema de alarmas programable.

Fácil Instalación

Procedimiento simple y sencillo.

Pantalla Local

Pantalla de LCD que proporciona información

actualizada en sitio.

Muestreo cada hora

Frecuencia de muestreo ajustable desde una vez cada hora.

Software PERCEPTION de Kelman

Software para PC que permite descargar, mostrar gráficas, trazar tendencias y análisis de resultados. Análisis de resultados usando niveles de gases, Triángulo de Duval, relaciones y rapidez de incremento. Descarga automática de datos, opcional en intervalos configurables por el usuario.

Transfix
Transfix

Especificaciones técnicas de Transfix

PARAMETRO VALOR
GAS RANGO DE MEDICION (ppm)
HIDROGENO (H2) 5 – 5,000
METANO (CH4) 2 – 50,000
ETANO (C2H6) 2 – 50,000
ETILENO (C2H4) 2 – 50,000
ACETILENO (C2H2) 0.5 – 50,000
MONOXIDO DE CARBONO (CO) 2 – 50,000
DIOXIDO DE CARBONO (CO2) 20 – 50,000
OXIGENO (O2) 100 – 50,000
EXACTITUD ± 5% o ± el límite de detección mas bajo (el que resulte mayor)
AGUA 0-100% SR (dada a 25°C, o a la temperatura del aceite medida, o ppm)
NITROGENO (N2) 10 – 150,000 ppm, exactitud ±15%, transformadores con respiración directa al exterior (free breathing )
AMBIENTE
RANGO DE TEMP EXTERNA -40 to 55°C
RANGO DE TEMP DEL ACEITE -40 to 120°C
HUMEDAD DE OPERACION 10 – 95% HR sin condensación
GABINETE IP55
PESO Menor a 70 Kg (155 lbs)
CONSUMO DE POTENCIA 90 – 250 V C.A. ; 47 – 63 Hz; 150 W; 8 A max
RELEVADORES DE ALARMA: NA y NC, 5A 250 V C.A., 5A 30 V C.D.
FRECUENCIA DE MEDICION Variable – 1 vez por hora a 1 vez por día

INTELLIX BMT 330

Una gran proporción de fallas de alto voltaje en subestaciones depende del estado de los bushings. Actualmente, este tipo de fallas se pueden monitorear en línea reduciendo dramáticamente los costos de mantenimiento.

El instrumento intellix monitorea continuamente el estado de los bushings, pudiendo  también determinar el desarrollo de descargas parciales (DP) desarrolladas en el tanque principal del transformador.

INTELLIX puede ser utilizado como un equipo en solitario o integrado con la solución Tranfix para el monitoreo de gases disueltos  en el aceite del  transformador.

Ejemplo de la solución Intellix BMT 330 de GE instalado en un transformador trifásico
Ejemplo de la solución Intellix BMT 330 de GE instalado en un transformador trifásico

MINITRANS

El instrumento MINITRANS facilita al cliente una entrada simple y económica al mundo del monitoreo de gases disueltos y humedad en el transformador, a través del monitoreo de 3 gases claves: Hidrógeno, Monóxido de Carbono y Acetileno.

El MINITRANS nos facilita la detección de la degradación del papel y arco eléctrico dentro del transformador,  suministrando tendencias del gas en el aceite a través de una cercana integración con el software perception.

Minitrans
Minitrans

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